Ikuti saya di: 
Persyaratan Kinerja Dasar Baja Bantalan
Bahan bantalan meliputi cincin bagian dalam, cincin bagian luar, elemen penggulung dan sangkar, paku keling, dan bahan pembantu lainnya. Sebagian besar bantalan dan bagian-bagiannya terbuat dari baja bantalan. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi modern serta meningkatnya penggunaan bantalan gelinding, persyaratan bantalan semakin tinggi, seperti presisi tinggi, umur panjang, dan keandalan yang tinggi. Untuk beberapa bantalan tujuan khusus, bahan bantalan juga diharuskan memiliki sifat seperti tahan suhu tinggi, tahan korosi, non-magnetik, suhu sangat rendah, dan tahan radiasi. Selain itu, bahan bantalan juga mencakup bahan paduan, logam bukan besi, dan bahan bukan logam. Selain itu, bantalan terbuat dari keramik bahan sekarang digunakan dalam lokomotif, mobil, kereta bawah tanah, penerbangan, ruang angkasa, industri kimia dan bidang lainnya.
Baja bantalan disebut juga baja kromium karbon tinggi, dengan kandungan karbon Wc sekitar 1% dan kandungan kromium Wcr 0.5%-1.65%. Baja bantalan dibagi menjadi enam kategori: baja bantalan kromium karbon tinggi, baja bantalan bebas kromium, baja bantalan karburasi, baja bantalan tahan karat, baja bantalan suhu sedang dan tinggi, serta baja bantalan antimagnetik.
Baja bantalan kromium karbon tinggi GCr15 adalah baja bantalan yang paling banyak diproduksi di dunia. Kandungan karbon Wc sekitar 1%, dan kandungan kromium Wcr sekitar 1.5%. Selama 100 tahun terakhir sejak kelahirannya pada tahun 1901, komponen utamanya pada dasarnya tidak berubah. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penelitian terus berlanjut dan kualitas produk terus meningkat, menyumbang lebih dari 80% total produksi baja bantalan dunia. Jadi kalau tidak ada petunjuk khusus untuk baja bantalan mengacu pada GCr15 (AISI 52100).
Sifat dasar baja bantalan
Persyaratan material dasar bantalan sangat bergantung pada kinerja kerja bantalan. Kesesuaian bahan yang digunakan untuk memproduksi bantalan gelinding akan berdampak besar pada kinerja dan masa pakainya. Secara umum, bentuk kerusakan utama pada bantalan gelinding adalah pengelupasan kelelahan akibat tekanan dan kerusakan keakuratan bantalan akibat gesekan dan keausan. Selain itu, terdapat retakan, lekukan, karat dan penyebab lain yang menyebabkan kerusakan tidak normal pada bantalan. Oleh karena itu, bantalan gelinding harus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap deformasi plastis, gesekan dan keausan yang rendah, akurasi putaran yang baik, akurasi dan stabilitas dimensi yang baik, serta umur kelelahan kontak yang lama. Dan banyak dari sifat-sifat ini ditentukan oleh bahan dan proses perlakuan panas. Karena persyaratan dasar bahan bantalan gelinding ditentukan oleh cara kerusakan bantalan, bahan untuk pembuatan bantalan gelinding harus memiliki sifat berikut setelah perlakuan panas tertentu dalam pasca-proses:
Kekuatan kelelahan kontak yang tinggi
Kerusakan akibat kelelahan kontak adalah bentuk utama kerusakan bantalan normal. Saat bantalan gelinding bekerja, elemen gelinding menggelinding di antara lintasan cincin bagian dalam dan luar bantalan. Bagian kontak dikenai beban bolak-balik secara berkala, yang bisa mencapai ratusan ribu kali per menit. Di bawah aksi berulang dari tegangan bolak-balik berkala, permukaan kontak terjadi pengelupasan kelelahan. Begitu bantalan gelinding mulai terkelupas, hal ini akan menyebabkan bantalan bergetar, meningkatkan kebisingan, dan suhu pengoperasian meningkat tajam, sehingga akhirnya menyebabkan kerusakan pada bantalan. Bentuk kerusakan ini disebut kerusakan kelelahan kontak. Oleh karena itu, baja untuk bantalan gelinding diharuskan memiliki kekuatan lelah kontak yang tinggi.
Ketahanan aus yang tinggi
Ketika bantalan gelinding bekerja normal, selain gesekan gelinding juga terdapat gesekan geser. Bagian utama tempat terjadinya gesekan geser adalah: permukaan kontak antara elemen gelinding dan jalur balap, permukaan kontak antara elemen gelinding dan kantong sangkar, sangkar dan rusuk pemandu ferrule, serta permukaan ujung rol dan pemandu ferrule. Tunggu di antara kedua sisinya. Adanya gesekan geser pada bantalan gelinding mau tidak mau menyebabkan keausan pada bagian-bagian bantalan. Jika ketahanan aus baja bantalan buruk, bantalan gelinding akan kehilangan presisi sebelum waktunya karena keausan atau akurasi putaran akan menurun, sehingga meningkatkan getaran dan mengurangi masa pakai bantalan. Oleh karena itu, baja bantalan dituntut memiliki ketahanan aus yang tinggi.
Batas elastis tinggi
Ketika bantalan gelinding bekerja, karena bidang kontak antara elemen gelinding dan ring raceway sangat kecil, maka ketika bantalan tersebut menahan beban, terutama ketika memikul beban yang besar, tekanan kontak pada permukaan kontak menjadi sangat besar. Untuk mencegah terjadinya deformasi plastis yang berlebihan pada tekanan kontak yang tinggi, yang mengakibatkan hilangnya akurasi bantalan atau terjadinya retakan permukaan, baja bantalan harus memiliki batas elastis yang tinggi.
Empat kekerasan yang sesuai
Kekerasan yang sesuai
Kekerasan merupakan salah satu indikator penting bantalan bergulir. Hal ini berkaitan erat dengan kekuatan kelelahan kontak material, ketahanan aus, dan batas elastis, dan secara langsung mempengaruhi umur bantalan gelinding. Kekerasan bantalan biasanya ditentukan berdasarkan cara dan besarnya beban yang ditanggung bantalan, ukuran keseluruhan bantalan, dan ketebalan dinding. Kekerasan baja yang digunakan untuk bantalan gelinding harus sesuai. Jika terlalu besar atau terlalu kecil akan mempengaruhi masa pakai bearing. Seperti kita ketahui bersama, bentuk kegagalan utama bantalan gelinding adalah kerusakan kelelahan kontak, dan hilangnya akurasi bantalan karena ketahanan aus yang buruk atau ketidakstabilan dimensi; jika bagian bantalan tidak memiliki ketangguhan tertentu, bagian tersebut akan mengalami patah getas saat terkena beban tumbukan yang besar. Menahan kerusakan. Oleh karena itu, kekerasan bantalan harus ditentukan berdasarkan kondisi spesifik bantalan dan cara kerusakannya. Untuk kehilangan akurasi bantalan karena pengelupasan kelelahan atau ketahanan aus yang buruk, bagian bantalan harus dipilih dengan kekerasan yang lebih tinggi; untuk bantalan yang menanggung beban tumbukan lebih besar (seperti bantalan rolling mill, bantalan kereta api dan beberapa bantalan mobil, dll.), kekerasannya harus dikurangi secara tepat. Kekerasan diperlukan untuk meningkatkan ketangguhan bantalan.
Ketangguhan dampak yang baik
Banyak bantalan gelinding yang akan terkena beban tumbukan tertentu selama penggunaan, sehingga baja bantalan harus memiliki tingkat ketangguhan tertentu untuk memastikan bahwa bantalan tidak rusak akibat benturan. Untuk bantalan yang memikul beban tumbukan besar, seperti bantalan rolling mill dan bantalan kereta api, material harus memiliki ketangguhan impak dan ketangguhan patah yang relatif tinggi. Beberapa bantalan ini menggunakan proses perlakuan panas quenching bainit, dan beberapa menggunakan bahan baja karburasi, hanya saja bantalan ini dijamin memiliki ketangguhan ketahanan benturan yang baik.
Stabilitas dimensi yang baik
Bantalan gelinding adalah bagian mekanis presisi, dan akurasinya diukur dalam mikron. Selama penyimpanan dan penggunaan jangka panjang, perubahan struktur internal atau tegangan akan menyebabkan perubahan ukuran bantalan sehingga menyebabkan bantalan kehilangan akurasi. Oleh karena itu, untuk menjamin keakuratan dimensi bantalan, baja bantalan harus memiliki stabilitas dimensi yang baik.
Performa anti karat yang bagus
Rolling bearing memiliki banyak proses produksi dan siklus produksi yang panjang. Beberapa produk setengah jadi atau bagian jadi perlu disimpan dalam waktu lama sebelum dirakit. Oleh karena itu, bagian bantalan rentan terhadap korosi tertentu selama proses produksi atau selama penyimpanan produk jadi, terutama di udara lembab. Oleh karena itu, baja bantalan dituntut memiliki sifat anti karat yang baik.
Kinerja proses yang baik
Selama proses produksi bantalan gelinding, bagian-bagiannya mengalami beberapa proses pemrosesan dingin dan panas. Hal ini mensyaratkan bahwa baja bantalan harus memiliki sifat proses yang baik, seperti sifat pembentukan dingin dan panas, sifat pemotongan dan penggilingan, sifat perlakuan panas, dll., untuk memenuhi kebutuhan volume besar, efisiensi tinggi, biaya rendah dan tinggi- kualitas produksi bantalan gelinding.
Selain itu, untuk bantalan yang digunakan dalam kondisi kerja khusus, selain persyaratan dasar di atas, persyaratan kinerja khusus yang sesuai harus diajukan untuk baja yang digunakan, seperti ketahanan suhu tinggi, kinerja kecepatan tinggi, ketahanan korosi, dan sifat antimagnetik.
Proses perlakuan panas baja bantalan
Proses perlakuan panas baja bantalan terdiri dari dua mata rantai utama: perlakuan panas awal dan perlakuan panas akhir. Baja GCr15 merupakan jenis baja bantalan yang paling banyak digunakan. Ini adalah baja bantalan kromium karbon tinggi dengan kandungan paduan rendah dan kinerja yang baik. Baja bantalan GCr15 memiliki kekerasan yang tinggi dan seragam, ketahanan aus yang baik, dan kinerja kelelahan kontak yang tinggi setelah perlakuan panas.
anil
(1) Anil lengkap dan anil isotermal: Anil lengkap disebut juga anil rekristalisasi, umumnya disebut anil. Anil ini terutama digunakan untuk pengecoran, penempaan dan profil canai panas dari berbagai baja karbon dan baja paduan dengan komposisi hipoeutektoid, dan kadang-kadang juga digunakan dalam struktur yang dilas. Umumnya digunakan sebagai perlakuan panas akhir pada beberapa benda kerja yang tidak penting, atau sebagai perlakuan panas awal pada beberapa benda kerja.
(2) Anil spheroidisasi: Anil spheroidizing terutama digunakan untuk baja karbon hipereutektoid dan baja perkakas paduan (seperti jenis baja yang digunakan dalam pembuatan perkakas pemotong, perkakas ukur, dan cetakan). Tujuan utamanya adalah untuk mengurangi kekerasan, meningkatkan kemampuan mesin, dan mempersiapkan pendinginan berikutnya.
(3) Anil pelepas stres: Anil pelepas stres juga disebut anil suhu rendah (atau temper suhu tinggi). Anil jenis ini terutama digunakan untuk menghilangkan tegangan sisa pada pengecoran, penempaan, bagian pengelasan, bagian canai panas, bagian yang ditarik dingin, dll. Jika tegangan ini tidak dihilangkan, maka akan menyebabkan bagian baja berubah bentuk atau retak setelahnya. jangka waktu tertentu atau selama proses pemotongan berikutnya.
Quenching
Untuk meningkatkan kekerasan, metode utamanya adalah pemanasan, pelestarian panas, dan pendinginan cepat. Media pendingin yang paling umum digunakan adalah air garam, air dan minyak. Benda kerja yang dipadamkan dengan air garam mudah diperoleh kekerasan tinggi dan permukaan halus, serta tidak rentan terhadap titik lunak yang tidak padam, namun mudah menyebabkan deformasi serius pada benda kerja dan bahkan retak. Penggunaan minyak sebagai media quenching hanya cocok untuk quenching beberapa baja paduan atau benda kerja baja karbon berukuran kecil dimana stabilitas austenit superdingin relatif besar.
Tempering
(1) Mengurangi kerapuhan dan menghilangkan atau mengurangi tekanan internal. Setelah pendinginan, bagian baja akan mengalami tekanan internal dan kerapuhan yang besar. Jika tidak ditempa tepat waktu, bagian baja akan sering berubah bentuk atau bahkan retak.
(2) Dapatkan sifat mekanik yang dibutuhkan benda kerja. Setelah pendinginan, benda kerja memiliki kekerasan tinggi dan kerapuhan tinggi. Untuk memenuhi persyaratan kinerja yang berbeda dari berbagai benda kerja, kekerasan dapat disesuaikan melalui temper yang tepat untuk mengurangi kerapuhan dan mendapatkan Ketangguhan dan plastisitas yang diperlukan.
(3) Ukuran benda kerja yang stabil
(4) Untuk beberapa baja paduan yang sulit dilunakkan dengan anil, temper suhu tinggi sering digunakan setelah pendinginan (atau normalisasi) untuk mengumpulkan karbida dalam baja dengan benar dan mengurangi kekerasan untuk memudahkan pemotongan.
Persyaratan kualitas dasar untuk baja bantalan
Persyaratan komposisi kimia yang ketat.
Baja bantalan umum sebagian besar adalah baja bantalan kromium karbon tinggi, yaitu baja hipereutektoid dengan kandungan karbon sekitar 1%, menambahkan sekitar 1.5% kromium, dan sejumlah kecil elemen mangan dan silikon. Kromium dapat meningkatkan kinerja perlakuan panas, meningkatkan kemampuan pengerasan, keseragaman struktural, stabilitas temper, dan meningkatkan kinerja anti karat dan kinerja penggilingan baja.
Namun bila kandungan kromium melebihi 1.65%, austenit yang tertahan pada baja akan meningkat setelah quenching, menurunkan kekerasan dan kestabilan dimensi, meningkatkan ketidakhomogenan karbida, serta menurunkan ketangguhan impak dan kekuatan lelah baja. Oleh karena itu, kandungan kromium dalam baja bantalan kromium karbon tinggi umumnya dikendalikan di bawah 1.65%. Hanya dengan mengontrol secara ketat komposisi kimia baja bantalan, struktur dan kekerasan yang memenuhi kinerja bantalan dapat diperoleh melalui proses perlakuan panas.
Persyaratan akurasi dimensi yang lebih tinggi.
Untuk batangan anil canai panas yang ditempa pada mesin pos berkecepatan tinggi, harus ada persyaratan yang lebih tinggi untuk akurasi dimensi. Baja untuk bantalan gelinding memerlukan ketelitian dimensi yang tinggi karena sebagian besar bagian bantalan harus dibentuk dengan tekanan. Untuk menghemat bahan dan meningkatkan produktivitas tenaga kerja, sebagian besar cincin bantalan ditempa dan dibentuk, bola baja dibentuk dengan pos dingin atau pengerolan panas, dan roller berukuran kecil juga dibentuk dengan pos dingin. Jika keakuratan dimensi baja tidak tinggi, ukuran dan berat pemotongan tidak dapat dihitung secara akurat, dan kualitas produk bagian bantalan tidak dapat dijamin, serta mudah menyebabkan kerusakan pada peralatan dan cetakan.
Persyaratan kemurnian yang sangat ketat.
Kemurnian baja mengacu pada jumlah inklusi non-logam yang terkandung dalam baja. Semakin tinggi kemurniannya, semakin sedikit inklusi non-logam dalam baja. Inklusi berbahaya seperti oksida dan silikat dalam baja bantalan adalah penyebab utama pengelupasan dini bantalan dan mengurangi umur bantalan secara signifikan. Secara khusus, inklusi getas adalah yang paling berbahaya karena mudah terkelupas dari matriks logam selama pemrosesan, sehingga sangat mempengaruhi kualitas permukaan komponen bantalan setelah penyelesaian akhir. Oleh karena itu, untuk meningkatkan masa pakai dan keandalan bantalan, kandungan inklusi pada baja bantalan harus dikurangi.
Persyaratan jaringan pembesaran rendah dan jaringan mikroskopis (pembesaran tinggi) yang ketat.
Struktur baja bantalan dengan perbesaran rendah mengacu pada porositas umum, porositas pusat, dan segregasi. Struktur mikroskopis (perbesaran tinggi) mencakup struktur baja anil, jaringan karbida, pita dan segregasi cairan, dll. Cairan karbida keras dan rapuh, dan bahayanya sama dengan inklusi rapuh. Karbida retikuler mengurangi ketangguhan benturan baja dan membuat strukturnya tidak rata, sehingga mudah berubah bentuk dan retak selama pendinginan. Karbida berpita mempengaruhi struktur anil dan pendinginan dan temper serta kekuatan kelelahan kontak. Kualitas struktur perbesaran rendah dan tinggi berdampak besar pada kinerja dan masa pakai bantalan gelinding. Oleh karena itu, terdapat persyaratan ketat untuk struktur pembesaran rendah dan tinggi dalam standar material bantalan.
Cacat permukaan dan cacat internal dilarang
Untuk baja bantalan, cacat permukaan meliputi retakan, inklusi terak, gerinda, keropeng, kerak oksida, dll., dan cacat internal meliputi lubang penyusutan, gelembung, bintik putih, porositas dan segregasi yang parah, dll. Cacat ini berdampak besar pada pemrosesan bantalan. , membawa kinerja dan kehidupan. Standar material bantalan dengan jelas menetapkan bahwa cacat ini tidak diperbolehkan.
Larangan karbida yang tidak rata
Pada baja bantalan, jika terdapat distribusi karbida yang sangat tidak merata, maka akan dengan mudah menyebabkan struktur dan kekerasan yang tidak merata selama perlakuan panas. Struktur baja yang tidak rata mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap kekuatan kelelahan kontak. Selain itu, ketidakrataan karbida yang parah dapat dengan mudah menyebabkan keretakan pada bagian bantalan selama pendinginan dan pendinginan, dan ketidakrataan karbida juga dapat mengurangi umur bantalan. Oleh karena itu, dalam standar material bantalan, terdapat peraturan yang jelas untuk spesifikasi baja yang berbeda. persyaratan khusus.
Persyaratan kedalaman lapisan dekarburisasi permukaan yang ketat.
Terdapat peraturan ketat mengenai lapisan dekarburisasi permukaan baja dalam standar material bantalan. Jika lapisan dekarburisasi permukaan melebihi cakupan standar dan tidak dihilangkan seluruhnya selama pemrosesan sebelum perlakuan panas, maka lapisan tersebut akan dihilangkan selama proses perlakuan panas dan pendinginan. Sangat mudah untuk menghasilkan retakan padam, menyebabkan bagian-bagiannya terkelupas.
Persyaratan lainnya.
Dalam standar material baja bantalan, terdapat juga persyaratan ketat untuk metode peleburan, kandungan oksigen, kekerasan anil, permukaan patah, elemen sisa, inspeksi percikan, status pengiriman, penandaan, dll.