Усё, што вы павінны ведаць пра падшыпнікавыя матэрыялы

Усё, што вы павінны ведаць пра падшыпнікавыя матэрыялы

Падшыпнікі жыццёва важныя для вытворчасці і выкарыстоўваюцца ў розных тыпах абсталявання і машын. Ад асноўнага прамысловага абсталявання да складанага абсталявання, падшыпнікі памяншаюць трэнне і дазваляюць вытрымліваць розныя тыпы нагрузак. Такім чынам, выкарыстанне якасных і надзейных матэрыялаў мае вырашальнае значэнне для працэсу вытворчасці падшыпнікаў.

Для вытворчасці розных тыпаў высакаякасных падшыпнікаў і іх шматлікіх кампанентаў выкарыстоўваюцца розныя матэрыялы. Гэтыя матэрыялы падвяргаюцца пэўнаму працэсу для атрымання патрэбных уласцівасцей, якія павялічваюць тэрмін службы і прадукцыйнасць падшыпніка. Каманды ў AUB могуць абмеркаваць розныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці падшыпнікаў, і тое, як кожны з іх уплывае на выкарыстанне, цэласнасць і функцыянаванне падшыпнікаў.

Прадукцыйнасць любога падшыпніка залежыць ад уласцівасцяў абранага сплаву і яго тэрмічнай апрацоўкі. Выбар матэрыялу з належнай цвёрдасцю, устойлівасцю да карозіі і стойкасцю да стомленасці гарантуе, што падшыпнік будзе працаваць надзейна ў межах працоўных і экалагічных параметраў прымянення. AUB выкарыстоўвае розныя матэрыялы для вытворчасці розных кампанентаў падшыпнікаў. Гэтыя матэрыялы апрацоўваюцца для атрымання ідэальных характарыстык для максімізацыі прадукцыйнасці падшыпнікаў і тэрміну службы. Апісаныя тут матэрыялы з'яўляюцца найбольш часта выкарыстоўваюцца. Матэрыял падшыпніка праходзіць тэрмічную апрацоўку на прадпрыемстве для дасягнення аптымальнай цвёрдасці і стабільнасці памераў.

падшыпнікавыя матэрыялы

Падшыпнікі з храмаванай сталі - 52100

самая агульны матэрыял выкарыстоўваецца для вытворчасці нясучых кампанентаў у прэцызійных шарыкападшыпніках, ролікавых падшыпніках і канічных ролікавых падшыпніках з'яўляецца 52100 храмаванай сталі. Гэтыя кампаненты адносяцца да ўнутраных і знешніх кольцаў, шарыкаў і ролікаў падшыпнікаў. Хімічны склад гэтай сталі адрозніваецца высокім утрыманнем вугляроду і змяшчае каля 1.5% хрому. Выкарыстоўваючы метады кантраляванай механічнай апрацоўкі і тэрмічнай апрацоўкі, гатовыя кампаненты падшыпнікаў маюць высокую трываласць, каб супрацьстаяць расколінам, і цвёрдыя паверхні, каб супрацьстаяць падпавярхоўнай стомленасці пры качэнні. Тыповая цвёрдасць паверхні для кампанентаў падшыпнікаў, вырабленых з гэтага матэрыялу, знаходзіцца ў дыяпазоне 60-64 па шкале Роквелла С (Rc).

Ён адрозніваецца прымальнай коштам, высокім узроўнем цвёрдасці і больш ціхім шумам пры працы. Такім чынам, перавагамі выкарыстання падшыпнікаў з храмаванай сталі з'яўляюцца высокая цвёрдасць, высокая грузападымальнасць, нізкі ўзровень дэцыбел і шырокая даступнасць. Аднак ён павінен заставацца ў змазцы і неўстойлівы да карозіі або хімікатаў. Карыстальнікам рэкамендуецца абараняць падшыпнікі з храмаванай сталі алеем або антыкаразійным пакрыццём для прадухілення карозіі.

падшыпнікавыя матэрыялы

Звышчыстая храмаваная сталь 52100

Неапрацаваная сталь, якая выкарыстоўваецца для вытворчасці высокадакладных падшыпнікаў, апрацоўваецца з дапамогай дадатковай стадыі плаўлення, у выніку чаго атрымліваецца сталь з вельмі аднастайнай структурай дробназярністага матэрыялу - звышчыстай храмаванай сталі 52100. Кантактныя паверхні падшыпнікаў могуць быць вельмі гладкімі з суперфінішам, таму падшыпнікі працуюць вельмі ціха.

Самы распаўсюджаны метад тэрмічнай апрацоўкі храмаванай сталі - гэта загартоўка сталі ў печы з кантраляванай атмасферай. Падшыпнікі з храмаванай сталі могуць працаваць пры працяглых тэмпературах да 120°C. Там, дзе сустракаюцца больш высокія тэмпературы, падшыпнікавы вузел можа быць тэрмічнаму стабілізаваны. Змяняючы працэс тэрмічнай апрацоўкі, можна вырабляць падшыпнікі, здольныя працаваць пры тэмпературы 220°C і вышэй. Для гэтых прыкладанняў кампаненты падшыпніка павінны быць загартаваны пры больш высокіх тэмпературах, адпаведных працоўным тэмпературам. Гэты павышаны адпуск аказвае адмоўнае ўздзеянне на цвёрдасць матэрыялу і зніжае грузападымальнасць падшыпніка.
Як відаць з табліцы ніжэй, стандартны хімічны склад храмістай сталі адрозніваецца ў залежнасці ад краіны.

Звышчыстыя падшыпнікі з храмаванай сталі 52100
хімічны склад храмістай сталі

Іншым распаўсюджаным матэрыялам для вырабу падшыпнікаў з'яўляецца нержавеючая сталь. Нержавеючая сталь з'яўляецца папулярным матэрыялам для падшыпнікаў з-за высокага ўтрымання хрому і вугляроду, якая ўстойлівая да карозіі паверхні, чым храмаваная сталь. Існуе больш за 60 марак нержавеючай сталі, кожная з якіх адрозніваецца сваім складам і фізічнымі ўласцівасцямі. У цэлым склад нержавеючай сталі ўключае рознае колькасць хрому, вугляроду, фосфару, нікеля, марганца і малібдэна. Акрамя таго, маркі дапамагаюць апісаць уласцівасці сплаваў з нержавеючай сталі, у тым ліку каразійную і тэрмаўстойлівасць, магнітную рэакцыю, трываласць, пластычнасць, зварваемасць і ўмацаванне.

У дадатак да ўтрымання не менш за 18% хрому, нержавеючая сталь таксама змяшчае нікель. Хром у нержавеючай сталі ўступае ў хімічную рэакцыю пры ўздзеянні кіслароду, утвараючы пласт аксіду хрому на паверхні кампанентаў падшыпніка. Гэтая пасіўная хімічная плёнка забяспечвае дадатковую абарону падшыпніка. Аднак падшыпнікі з нержавеючай сталі менш цвёрдыя з-за ўтрымання вугляроду. У выніку яны маюць на 20% меншую грузападымальнасць, чым падшыпнікі з храмаванай сталі 52100.

Ёсць два распаўсюджаных тыпу падшыпнікаў з нержавеючай сталі: мартенситные і аўстэнітныя. Мартэнсітныя падшыпнікі з нержавеючай сталі (SV30) часта руйнуюцца падчас апрацоўкі зыходнай сталі, што прыводзіць да зніжэння ўтрымання вугляроду і павелічэння ўтрымання азоту ў матэрыяле. У выніку атрымліваецца сталь з высокай трываласцю, цвёрдасцю і падвышанай устойлівасцю да карозіі. Падшыпнікі з аўстэнітнай нержавеючай сталі (AISI316), наадварот, немагнітныя і вельмі ўстойлівыя да карозіі дзякуючы нізкаму ўтрыманню вугляроду. Аднак яны могуць быць выкарыстаны толькі для прыкладанняў з нізкай нагрузкай і хуткасцю.

Утрыманне вугляроду ў нержавеючай сталі серыі 400 дастаткова высокае, каб яе можна было загартаваць да Rc58 стандартнымі метадамі тэрмаапрацоўкі. Падшыпнікі з гэтага матэрыялу маюць на 20% меншую грузападымальнасць, чым падшыпнікі з храмаванай сталі 52100 з-за меншай цвёрдасці. Узровень утрымання вугляроду азначае, што кампанент з'яўляецца магнітным. Устойлівасць да карозіі з'яўляецца «добрай», калі матэрыял падвяргаецца ўздзеянню прэснай вады і слабых хімікатаў пры 440C. Гэты матэрыял карыстаецца шырокай папулярнасцю сярод амерыканскіх вытворцаў падшыпнікаў.

Падшыпнікі, зробленыя са звычайнай нержавеючай сталі 440C, будуць крыху шумнымі, таму што карбіды, якія звычайна канцэнтруюцца на межах зерняў, агаляюцца падчас аздаблення дарожак качэння. На падшыпнікі з большымі адтулінамі гэты стан не ўплывае. Падшыпнікі з нержавеючай сталі серыі 400 могуць працаваць пры больш высокіх тэмпературах, чым храмаваная сталь, да 250°C бесперапынна. Падшыпнікі з гэтага матэрыялу звычайна каштуюць даражэй, чым падшыпнікі з храмаванай сталі.

Падшыпнік з нержавеючай сталі 440C

Нержавеючая сталь AISI 440 – выдатная трываласць і цвёрдасць з добрай устойлівасцю да карозіі. Гэты матэрыял шырока выкарыстоўваецца ў падшыпніках, дзе патрабуюцца дакладныя допускі і аздабленне паверхні. Звычайная тэрмаапрацоўка можа праводзіцца ў адпаведнасці з MIL-H-6875. Падшыпнікі з нержавеючай сталі даступныя ў розных марках нержавеючай сталі і складзе. Перавагі падшыпнікаў з нержавеючай сталі: Вытрымліваюць жорсткія каразійныя ўмовы, што прыводзіць да падаўжэння тэрміну службы, скарачэння выдаткаў на тэхнічнае абслугоўванне і часу прастою абсталявання. Уздзеянне марской вады з'яўляецца адным з самых жорсткіх у свеце падшыпнікаў. Спецыяльныя гатункі нержавеючай сталі даступныя для марской вады.

Мартэнсітныя падшыпнікі з нержавеючай сталі - ACD34 / KS440 / X65Cr13

Многія вытворцы падшыпнікаў выкарыстоўваюць для сваіх кольцаў і шарыкаў нержавеючую сталь з крыху меншым утрыманнем вугляроду і хрому, чым AISI 440C, вядомую пад рознымі назвамі, такімі як ACD34, KS440 і X65Cr13. Пасля тэрмічнай апрацоўкі гэты матэрыял мае меншыя карбіды, таму падшыпнік будзе мець выдатныя нізкія шумавыя характарыстыкі, забяспечваючы пры гэтым такую ​​ж каразійную ўстойлівасць, што і 440C. Некаторыя вытворцы публікуюць тыя ж паказчыкі нагрузкі, што і храмаваная сталь, для падшыпнікаў, вырабленых з гэтага матэрыялу. Гэта звязана з выкарыстаннем строга кантраляванай тэрмічнай апрацоўкі з цвёрдасцю да Rc 60. Хоць гэта адна з найбольш шырока выкарыстоўваных нержавеючых сталей для шарыкападшыпнікаў, гэты матэрыял не мае пазначэння AISI.

Мартэнсітныя падшыпнікі з нержавеючай сталі

Мартэнсітныя падшыпнікі з нержавеючай сталі - SV30

Мартэнсітныя нержавеючыя сталі можна мадыфікаваць падчас апрацоўкі сырой сталі шляхам памяншэння ўтрымання вугляроду і ўвядзення азоту ў якасці легіруючага элемента. Азот павялічвае насычанасць хрому, які ператвараецца ў нітрыд хрому замест карбіду хрому. У выніку атрымліваецца высокатрывалая сталь высокай цвёрдасці з выдатнай мікраструктурай, якая ў некаторых выпадках можа павялічыць тэрмін службы да 100% (удвая). Гэты матэрыял таксама мае павышаную ўстойлівасць да карозіі, нават у 5 разоў лепшую, чым 440C і ACD34. Падшыпнікі з гэтага матэрыялу могуць каштаваць на 20-40% даражэй, але звычайна гэта кампенсуецца перавагамі высокай прадукцыйнасці.

Самаўстанаўліваючыя шарыкападшыпнікі 1

Аўстэнітная нержавеючая сталь

Аўстэнітная нержавеючая сталь серыі 300 выкарыстоўваецца для дэталяў, якія не нясуць нагрузкі. Кампаненты падшыпніка, вырабленыя з нержавеючай сталі серыі 300, устойлівыя да карозіі і немагнітныя з-за нізкага ўтрымання вугляроду. Аднак кампраміс заключаецца ў тым, што гэты матэрыял нельга загартаваць, таму падшыпнікі могуць працаваць толькі пры нізкіх нагрузках і хуткасцях. Хімічная рэакцыя апорнай паверхні з кіслародам называецца працэсам пасівацыі; утвораная на паверхні пасіўная плёнка абараняе падшыпнік ад карозіі. Устойлівасць да карозіі лепшая, калі падшыпнік не цалкам пагружаны ў вадкасць, напрыклад, пры падводным выкарыстанні. Падшыпнікі, вырабленыя з гэтага матэрыялу, звычайна з'яўляюцца прадметамі спецыяльнага замовы, якія патрабуюць мінімальнай колькасці; акрамя таго, яны дарагія.

Звычайна падшыпнікі з нержавеючай сталі серыі 300 маюць корпус маркі 304 і фіксатар падшыпніка маркі 302. Марка 304 вельмі ўстойлівая да разбурэння (высокая пластычнасць) і мае вельмі высокую ўстойлівасць да карозіі. 302 мае крыху больш высокае ўтрыманне вугляроду - павялічваючы цвёрдасць - што робіць яго прыдатным для кампанентаў у самім падшыпніку. Поўны падшыпнік, выраблены з нержавеючай сталі серыі 300, мае прыблізна палову грузападымальнасці падшыпніка, вырабленага з падшыпнікавай сталі 52100.

Падшыпнікі з храмаванай сталі

AUB вырабляе падшыпнікі з нержавеючай сталі 316, якая забяспечвае найвышэйшую ўстойлівасць да карозіі ў параўнанні са звычайнай сталлю і падшыпнікамі з нержавеючай сталі 440. Нержавеючая сталь 316 устойлівая да атмасферных і агульных каразійных умоў, чым любая іншая стандартная нержавеючая сталь. Нержавеючая сталь 316 шырока выкарыстоўваецца ў харчовай і медыцынскай прамысловасці. Падшыпнікі з гэтай сталі могуць працаваць у вадкасці або высыхаць на нізкіх хуткасцях. Нержавеючая сталь 316 - гэта нержавеючая сталь, якая змяшчае малібдэн. Малібдэн забяспечвае 316 лепшую агульную каразійную ўстойлівасць, чым марка 304, асабліва больш высокую ўстойлівасць да кропкавай і шчыліннай карозіі ў хларыдных асяроддзях.

316 сталёвыя падшыпнікі

Характэрныя характарыстыкі:

  • Змест малібдэна павышае ўстойлівасць да ўздзеяння марскога асяроддзя.

  • Высокая трываласць на паўзучасць і добрая цеплаўстойлівасць пры высокай тэмпературы.

  • Біясумяшчальны.

  • Вытворчыя характарыстыкі аналагічныя тыпам 302 і 304.

Ужыванне: Абсталяванне для харчовай і фармацэўтычнай прамысловасці, марское асяроддзе, хірургічнае медыцынскае абсталяванне і прамысловае абсталяванне, якое працуе з агрэсіўнымі хімікатамі, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці чарнілаў, віскозы, фатаграфічных хімікатаў, паперы, тэкстылю, адбельвальнікаў і гумы.

Устойлівасць да карозіі: Устойлівасць да карозіі лепш, чым нержавеючая сталь 440c, 302, 304. Устойлівы да раствораў соляў натрыю і кальцыя, раствораў гіпахларыту, фосфарнай кіслаты, раствораў сульфітаў і сярністай кіслаты, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў цэлюлознай прамысловасці.

Склад матэрыялу з нержавеючай сталі 316

316 НЕРЖАВЕЮЧЫ СКЛАД МАТЭРЫЯЛУ

Іншыя падшыпнікі з нержавеючай сталі серыі 300

Шчыты падшыпнікаў, ушчыльняльныя шайбы і шарыкавыя клеткі часам вырабляюцца з нержавеючай сталі AISI303 або AISI304, паколькі яны маюць сярэднюю каразійную ўстойлівасць і падыходзяць для фармавання розных формаў.

Падшыпнікі з вугляродзістай легаванай сталі

Матэрыялы з вугляродзістай сталі выкарыстоўваюцца для вытворчасці розных кампанентаў падшыпнікаў, і існуе два асноўных тыпу: сярэдневугляродзістая і нізкавугляродзістая легіраваная сталь.

Падшыпнікі з сярэдняй вугляродзістай сталі

Падшыпнікі з сярэдневугляродзістай або нізкавугляродзістай легіраванай сталі часта называюць «паўдакладнымі» або «камерцыйнымі» падшыпнікамі. Тыповыя матэрыялы - AISI8620 або AISI4320. Унутранае і вонкавае кольцы загартаваны ў працэсе тэрмічнай апрацоўкі, які называецца загартоўкай або науглероживанием. Падшыпнікі з гэтых матэрыялаў не вытрымліваюць вялікіх нагрузак або высокіх хуткасцей і не ўстойлівыя да карозіі. Падшыпнікі з гэтых матэрыялаў, як правіла, невысокі кошт.

Падшыпнікі з нізкавугляродзістай легаванай сталі

Мяккая сталь выкарыстоўваецца для вырабу падшыпнікаў, металічных шчытоў і металічных шайбаў, вакол якіх фармуецца гума для выкарыстання ў якасці ўшчыльняльнікаў. Звычайна выкарыстоўваюцца матэрыялы AISI C1008 і C1010. Для абароны матэрыялу ад карозіі патрабуецца алейнае/змазкавае пакрыццё (клетка) або пакрыццё (шчыт). Для атрымання інфармацыі аб фіксатары і закрыццях глядзіце адпаведныя тэхнічныя бюлетэні.

Тэрмічная апрацоўка падшыпнікавай сталі

Калі падшыпнічная сталь знаходзіцца ў мяккім (незагартаваным) стане, металургі называюць яе структуру перлітным станам. Каб загартаваць сталь, яе трэба нагрэць да вельмі высокіх тэмператур, а затым вельмі хутка астудзіць. Пры награванні да 1,750°F у a тэрмічная апрацоўка печы, структура змяняецца ад перліту да таго, што вядома як аўстэніт. Пасля загартоўкі (хуткага астуджэння) структура змяняецца з аўстэніту на мартэнсіт. Пасля пераўтварэння ў мартенсит сталь становіцца вельмі цвёрдай. Аднак у цяперашні час ён не лічыцца "тэрмічнаму стабільным". Гэта таму, што не ўвесь аўстэніт ператвараецца ў мартэнсіт у працэсе загартоўкі. Гэта з'ява называецца «затрыманы аўстэніт».

Калі сталь не з'яўляецца тэрмічнаму ўстойлівай, захаваны аўстэніт ператворыцца ў мартэнсіт на працягу доўгага перыяду часу (магчыма, гадоў). Гэта ператварэнне суправаджаецца павелічэннем аб'ёму і называецца металургічным ростам (не блытаць з тэрмічным ростам). Металургічны рост можа выклікаць змены памеру і формы любога сталёвага кампанента, напрыклад падшыпніка, нават пры пакаёвай тэмпературы.
Нягледзячы на ​​тое, што гэта не з'яўляецца праблемай для падшыпнікаў таварнага тыпу з нізкай дакладнасцю, гэты недахоп стабільнасці памераў можа выклікаць праблемы з мініяцюрнымі падшыпнікамі з высокай дакладнасцю (ABEC 5P, 7P, 9P). Каб ліквідаваць гэты непажаданы металургічны рост, сталь павінна быць тэрмічнаму стабілізавана. Гэта дасягаецца паўторным астуджэннем і адпускам пры тэмпературы -120 F, каб ператварыць большую частку захаванага аўстэніту ў мартэнсіт.