Fuert mir op: 
Material Faktoren, déi d'Liewe vum Lager beaflossen
Déi fréi Ausfallmodi vu Lager enthalen haaptsächlech Rëss, Plastiksverformung, Verschleiung, Korrosioun a Middegkeet. Ënner normalen Bedéngungen ass Lagerfehler haaptsächlech wéinst Kontaktermiddegkeet. Zousätzlech zu Servicebedéngungen ass Lagerfehler haaptsächlech limitéiert duerch d'Härheet, d'Kraaft, d'Zähegkeet, d'Verschleißbeständegkeet, d'Korrosiounsbeständegkeet an d'intern Stresszoustand vum Stol. D'Haaptfaktoren déi Versoen wéinst Lagermaterialien verursaachen sinn wéi follegt.
Stahllager (AISI 52100 & GCr15） ass ee vun den Haaptfaktoren déi d'Liewen vun de Lager beaflossen. Et benotzt haaptsächlech Material Auswiel, Material garantéieren an Hëtzt Behandlung d'Verbesserung vun ze garantéieren Liewen droen. Rolllager sinn allgemeng aus héich-Kuelestoff Chromlager Stahl gemaach, an hir chemesch Zesummesetzung bleift bal onverännert. Wéi och ëmmer, verschidde Schmelzmethoden féieren zu enger anerer Rengheet vu Materialien, wat e groussen Impakt op d'Liewensdauer huet. Ënnert der selwechter Kontakt Stress Konditiounen, de Kontakt Middegkeet Liewen vun Keramik Lager ass besser wéi dee vu Stahllager; am Fall vun héijer Geschwindegkeet, liicht Belaaschtung a klengen Impaktbelaaschtung kënne Keramikkugellager bevorzugt ginn. Et kann gesi ginn datt den Impakt vu Materialien op d'Ermëttlungsdauer vu Lager ganz bedeitend ass.
Martensite Staat vun Lager Stol
Wann d'Original Struktur vun héich-Kuelestoff Chrom Stol granular Pearlite ass, am niddereg-Temperatur tempering Staat no quenching, wäert de Kuelestoff Inhalt vun der quenched martensite bedeitendst Afloss op d'mechanesch Eegeschafte vun der Stol. D'Kraaft an d'Zähegkeet sinn ongeféier 0.5%, d'Kontaktmüdegkeetsdauer ass ongeféier 0.55%, an d'Kriibsresistenz ass ongeféier 0.42%. Wann de Kuelestoff Inhalt vun GCr15 Stol quenched martensite ass 0.5% ~ 0.56%, de stäerkste Resistenz zu Echec kann iwwergräifend mechanesch Eegeschafte kritt ginn.
De Martensit kritt an dësem Fall ass kryptokristallin Martensit an de gemoossene Kuelestoffgehalt ass den duerchschnëttleche Kuelestoffgehalt. Tatsächlech ass de Kuelestoffgehalt am Martensit net eenheetlech an der Mikroregioun. D'Kuelestoffkonzentratioun no beim Karbid ass méi héich wéi déi vum ursprénglechen Ferrit wäit ewech vum Karbid. Dofir sinn d'Temperaturen, bei deenen se ufänken martensitesch Transformatioun ze maachen, anescht. Dëst hemmt de Wuesstum vu Martensitkären an d'Display vun der mikroskopescher Morphologie a gëtt cryptocrystalline Martensit. Et kann Mikrorëss vermeiden, déi einfach optrieden wann héich Kuelestol geläscht gëtt, a seng Ënnerstruktur ass Sträifmartensit mat héijer Kraaft an Zähegkeet. Dofir, nëmmen wann mëttel-Kuelestoff cryptocrystalline martensite während quenching vun héich-Kuelestoff Stol kritt ass, kann Lager Deeler déi bescht Staat Resistenz zu Echec erreechen.
Restaustenit am Lagerstahl
Nom Ausschlëssen kann héich Kuelestoff Chrom Stahl 8% ~ 20% Ar (behalen Austenit) enthalen. Ar an Lagerdeeler huet Virdeeler an Nodeeler. Fir de beschten Zoustand unzepassen, sollt den Ar Inhalt passend sinn. Zënter datt de Betrag vun Ar haaptsächlech mat den Austenitiséierungsbedéngungen vun der Ausschlossung an der Heizung verbonnen ass, beaflosst säi Betrag och de Kuelestoffgehalt vum gequetschte Martensit an d'Quantitéit vun onopléisten Karbiden. Et ass schwéier den Impakt vum Ar Betrag op mechanesch Eegeschafte präzis ze reflektéieren. Zu dësem Zweck goufen d'austenitesch Konditioune fixéiert an den austenitiséierende thermesche Stabiliséierungsprozess gouf benotzt fir verschidde Quantitéiten vun Ar ze kréien. Den Effet vum Ar Inhalt op der hardness a Kontakt Middegkeet Liewen vun GCr15 Stol no quenching an niddreg-Temperatur war studéiert. Wéi den Austenitgehalt eropgeet, erhéicht d'Häertheet an d'Kontaktmüdegkeetsdauer, an da geet et erof nodeems de Peak erreecht gëtt, awer de Peak Ar Inhalt ass anescht. D'hardness Peak schéngt bei ongeféier 17% Ar, iwwerdeems de Kontakt Middegkeet Liewen Den Héichpunkt geschitt bei ronn 9%.
Wann d'Testbelaaschtung erofgeet, fällt den Impakt op d'Kontaktmiddegkeet duerch d'Erhéijung vum Ar Inhalt erof. Dëst ass well wann d'Quantitéit vun Ar kleng ass, huet et wéineg Effekt op Kraaftreduktioun, awer den Toughening Effekt ass offensichtlech. De Grond ass datt wann d'Belaaschtung kleng ass, Ar eng kleng Quantitéit vun Deformatioun erlieft, déi net nëmmen de Stress Peak reduzéiert, mä och de deforméierten Ar duerch Veraarbechtung a Stress-Belaaschtung-induzéiert martensitic Transformatioun stäerkt. Allerdéngs, wann d'Laascht grouss ass, wäert déi grouss plastesch Deformatioun vun Ar an der Matrixentgasung lokal Stress Konzentratioun a Broch verursaachen, doduerch de Service Liewen reduzéieren. Et sollt drop higewisen ginn datt de positiven Effekt vun Ar am stabilen Zoustand vun Ar muss sinn. Wann et spontan zu Martensit verwandelt, gëtt d'Zähegkeet vum Stahl staark reduzéiert an d'Stol gëtt verbrannt.
Ongeléist Karbiden am Lagerstahl
D'Quantitéit, d'Morphologie, d'Gréisst an d'Verdeelung vun onopléisten Karbiden am gequetschtem Stol sinn net nëmmen vun der chemescher Zesummesetzung vum Stol an der ursprénglecher Struktur virum Ausschlëss beaflosst, mä och vun den austenitiséierende Bedéngungen. Wat den Impakt vun onopléisten Karbiden op d'Liewe vum Lager ugeet, Et gi manner Studien iwwer den Impakt. Carbide ass eng haart a brécheg Phase. Zousätzlech zu der Verschleißbeständegkeet, wäert et Stresskonzentratioun mat der Matrix während der Belaaschtung verursaachen (besonnesch wann de Carbide net kugelfërmeg ass) a Rëss verursaachen, wat d'Zähegkeet an d'Müdegkeetsbeständegkeet reduzéiert. Nieft hiren eegenen Impakt op d'Eegeschafte vum Stol, beaflossen déi gequetscht ongeléist Karbiden och de Kuelestoffgehalt an d'Ar Inhalt an d'Verdeelung vum gequetschte Martensit, an hunn domat en zousätzlechen Impakt op d'Eegeschafte vum Stol.
Fir den Impakt vun onopléisten Karbiden op d'Leeschtung ze weisen, gouf Stahl mat verschiddene Kuelestoffgehalt benotzt. Nom Ausläschen waren de Martensit Kuelestoffgehalt an den Ar Inhalt d'selwecht awer den onopléiste Carbidgehalt war anescht. No tempering bei 150 ° C, Zënter Martensit dee selwechte Kuelestoffgehalt a méi héijer Hardness huet, wäert eng kleng Erhéijung vun onopléisten Karbiden d'Häert net vill erhéijen. D'Drockbelaaschtung, déi d'Kraaft an d'Zähegkeet reflektéiert, wäert erofgoen, awer d'Kontaktmüdegkeetsliewen, déi sensibel ass fir Stresskonzentratioun, wäert wesentlech eropgoen. reduzéieren. Dofir ass exzessiv ausléisen onopgeléist Karbiden schiedlech fir déi ëmfaassend mechanesch Eegeschaften an Ausfallresistenz vum Stol. Entspriechend Reduktioun vum Kuelestoffgehalt vum Lagerstahl ass ee vun de Weeër fir de Liewensdauer vun de Lager ze erhéijen.
Fortgeschratt Hëtztbehandlungsausrüstung vun Aubearing
Zousätzlech zu der Quantitéit vun ofgeschwächten onopléisten Karbiden, déi d'Materialeigenschaften beaflossen, beaflossen d'Gréisst, d'Morphologie an d'Verdeelung och d'Materialeigenschaften. Fir de Schued vun ongeléisten Karbiden am Lagerstahl ze vermeiden, ass et erfuerderlech datt déi ongeléist Karbiden kleng sinn (kleng Quantitéit), kleng (kleng Gréisst), eenheetlech (d'Gréisst Ënnerscheed ass ganz kleng vuneneen, a gläichméisseg verdeelt), ronn (all Karbid ass kugelfërmeg). Et sollt drop higewisen ginn datt eng kleng Quantitéit un onopléiste Karbiden am Lagerstahl nom Ofschloss net nëmmen néideg ass fir genuch Verschleißbeständegkeet z'erhalen, awer och fir feinkorneg Kryptomartensit ze kréien.
Restbelaaschtung nom Ofkillen an Tempering
Lagerdeeler hunn nach ëmmer grouss intern Belaaschtung nom Ofschloss a Tieftemperaturtempering. Rescht intern Stress an Deeler huet souwuel Virdeeler an Nodeeler. No der Wärmebehandlung vum Lagerstahl, wéi de Reschtdrockstress op der Uewerfläch eropgeet, erhéicht d'Müdegkeetkraaft vum Stol. Am Géigendeel, wann de Rescht intern Belaaschtung op der Uewerfläch erofgeet, reduzéiert d'Müdegkeetskraaft vum Lagerstahl. Dëst ass well de Müdegkeetsfehler vum Lager geschitt wann et un exzessive Spannspannung ausgesat ass. Wann e grousse Kompressiounsspannung op der Uewerfläch bleift, wäert et de Spannspannung vum selwechte Wäert kompenséieren, an den aktuellen Spannspannungswäert vum Lagerstahl gëtt reduzéiert, wat Middegkeet verursaacht. op der Uewerfläch gëtt et mat der Spannspannungsbelaaschtung iwwerlagert an den eigentleche Spannspannung vum Lagerstahl wäert wesentlech eropgoen, och wann d'Müdegkeetskraaftgrenzwäert reduzéiert gëtt. Dofir ass e grousse Kompressiounsspannung op der Uewerfläch vun de Lagerdeeler nom Ausschlëssen an Tempering och eng vun de Moossname fir d'Liewensdauer ze verbesseren (natierlech kann exzessive Reschtspannung Lagerverformung oder souguer Rëss verursaachen, sou datt genuch Opmierksamkeet sollt bezuelt ginn) .
Gëftstoffgehalt vum Lagerstahl
Gëftstoffer am Lagerstahl enthalen net-metallesch Inklusiounen a schiedlech Element (säurelöslech) Inhalt. Hire Schued un der Leeschtung ass dacks géigesäiteg verstäerkt. Zum Beispill, wat méi héich ass de Sauerstoffgehalt, d'Oxid-Inklusiounen. Den Impakt vun Gëftstoffer am Lagerstahl op d'mechanesch Eegeschaften an d'Feelerbeständegkeet vun Deeler ass mat der Aart, der Natur, der Quantitéit, der Gréisst a der Form vun de Gëftstoffer verbonnen, awer normalerweis huet den Effekt fir d'Zähegkeet, d'Plastizitéit an d'Müdlechkeet ze reduzéieren.
Wéi d'Gréisst vun den Inklusiounen eropgeet, fällt d'Müdegkeetskraaft erof, a wat méi héich d'Spannkraaft vum Lagerstahl ass, dest méi grouss ass de Réckgangstrend. Wéi de Sauerstoffgehalt am Lagerstahl eropgeet (Oxid-Inklusiounen eropgoen), fällt d'Biedemüdegkeet an d'Kontaktmüdegkeet och ënner der Handlung vum héije Stress erof. Dofir, fir Lagerdeeler déi ënner héije Stress operéieren, ass et néideg de Sauerstoffgehalt vum Lagerstahl ze reduzéieren, deen an der Fabrikatioun benotzt gëtt. E puer Studien hu gewisen datt MnS-Inklusiounen am Stol eng ellipsoidal Form hunn a schiedlech Oxid-Inklusioune kënne wéckelen, sou datt se manner Auswierkungen op d'Reduktioun vun der Middegkeet hunn a kënne souguer profitabel sinn, sou datt se mëll kontrolléiert kënne ginn.
Kontroll vu materielle Faktoren, déi d'Liewe vum Lager beaflossen
Fir déi uewe genannte Materialfaktoren, déi d'Liewe vum Lager beaflossen, am beschten Zoustand ze halen, ass et fir d'éischt noutwendeg fir d'Original Struktur vum Stol ze kontrolléieren ier se ofkillt. Technesch Moossnamen déi geholl kënne ginn: Héichtemperatur (1050 ° C) Austenitiséierung a séier Ofkillung op 630 ° C isothermesch Normaliséierung fir Pseudo Eutectoid fein Perlitstruktur ze kréien, oder isothermesch Behandlung bei 420 ° C fir Bainitstruktur ze kréien. Rapid annealing mat der Offall Hëtzt vun Schmieden a Walzen kann och benotzt ginn eng fein-grained pearlite Struktur ze kréien, fir sécherzestellen, datt d'Carbiden am Stol fein a gläichméisseg verdeelt sinn. Wann déi ursprénglech Struktur an dësem Zoustand duerch Ausschlëssen an Heizung austenitiséiert gëtt, nieft de Karbiden, déi am Austenit opgeléist sinn, wäerten déi ongeléist Karbiden a fein Partikel aggregéiert ginn.
Wann déi ursprénglech Struktur am Stol konstant ass, hänkt de Kuelestoffgehalt vum ofgeschlësselten Martensit (dat heescht de Kuelestoffgehalt vum Austenit nom Ausschlëssen an Erwiermung), d'Quantitéit vum zréckgehalen Austenit an d'Quantitéit un onopléisten Karbiden haaptsächlech vun der Heiztemperatur of. halen Zäit. , wéi d'Quenching Heizungstemperatur eropgeet (fir eng gewëssen Zäit), fällt d'Zuel vun onopléisten Karbiden am Stol erof (de Kuelestoffgehalt vum gequetschte Martensit erhéicht), d'Quantitéit vum zréckgehalen Austenit erhéicht, an d'Härheet erhéicht fir d'éischt mat der Erhéijung vun der Quetching Temperatur. Nodeems de Spëtzewäert erreecht gëtt, geet et erof wéi d'Temperatur eropgeet. Wann d'Quenching Heizungstemperatur konstant ass, wéi d'Austenitiséierungszäit eropgeet, fällt d'Quantitéit vun onopléisten Karbiden erof, d'Quantitéit vum zréckbehalen Austenit erhéicht, an d'Härheet erhéicht. Wann d'Zäit méi laang ass, verlangsamt dësen Trend. Wann d'Karbiden an der ursprénglecher Struktur gutt sinn, sinn d'Karbiden einfach an Austenit opzeléisen, sou datt d'Häertheetspeak nom Ausschloss op eng méi niddreg Temperatur bewegt an an enger méi kuerzer Austenitiséierungszäit erschéngt.
Zesummefaassend, nom Ofschloss vum GCrI5 Stahl, ass déi optimal strukturell Zesummesetzung ongeféier 7% ongeléist Karbiden an ongeféier 9% zréckbehalen Austenit (den duerchschnëttleche Kuelestoffgehalt vu kryptokristallinem Martensit ass ongeféier 0.55%). iwwer, wann d'Carbiden an der ursprénglecher Struktur kleng a gläichméisseg verdeelt sinn, wann d'mikrostrukturell Zesummesetzung op der uewen Niveau zouverlässeg kontrolléiert ass, ass et gutt fir héich iwwergräifend mechanesch Eegeschaften ze kréien an domat en héije Liewensdauer ze hunn. Et sollt drop higewisen ginn datt wann déi ursprénglech Struktur mat feine dispergéierte Karbiden geläscht, erhëtzt a waarm gehale gëtt, déi ongeléist fein Karbiden aggregéiert a wuessen, sou datt et gro ass. Dofir sollt d'Quench- an Heizungszäit fir Lagerdeeler mat dëser ursprénglecher Struktur net ze laang sinn. Mat engem schnelle Heizungsaustenitiséierungs-Quenching-Prozess gëtt méi iwwergräifend mechanesch Eegeschaften erreecht.
Fir e grousse Kompressiounsstress op der Uewerfläch vun de Lagerdeeler no dem Ausschloss an der Tempering ze verloossen, kann eng Vergasung oder Nitrideratmosphär agefouert ginn wärend der Läschung an Heizung, an Uewerflächekarburéierung oder Nitridéierung ka fir eng kuerz Zäit duerchgefouert ginn. Well den eigentleche Kuelestoffgehalt vun Austenit net héich ass, wann dës Aart vu Stol ofgeschwächt an erhëtzt gëtt, wat vill méi niddereg ass wéi d'Gläichgewiichtkonzentratioun am Phasediagramm, kann et Kuelestoff (oder Stickstoff) absorbéieren. Wann Austenit méi héich Kuelestoff oder Stickstoff enthält, fällt seng Ms. Wärend der Ausschlësse gëtt d'Uewerflächeschicht martensitesch Transformatioun hannert der bannenzeger Schicht an dem Kär duerchgaang, wat zu méi grousse Reschtkompressiounsstress resultéiert. Nodeems GCrl5 Stol erhëtzt an ofgeschwächt gouf an der carburizing Atmosphär an Net-carburizing Atmosphär (béid waren op niddreg Temperatur temperéiert), huet de Kontakt Müdegkeet Test gewisen, datt d'Liewen vun Uewerfläch carburized Stol war 1.5 Mol méi laang wéi déi vun Net-carburized Stol. De Grond ass, datt d'Uewerfläch vun carburized Deeler grouss Reschtoffall compressive Stress huet.
Konklusioun
D'Haaptmaterial Faktoren a Grad vun der Kontroll, déi d'Liewensdauer vun héich Kuelestoff Chrom Stahl Rolllagerdeeler beaflossen, sinn:
(1) D'Karbiden an der ursprénglecher Struktur vum Stol virum Ausschloss musse fein a verspreet sinn. Et kann erreecht ginn andeems Dir Héichtemperatur Austenitiséierung vu 630 ℃ oder 420 ℃ benotzt, oder andeems d'Offallhëtzt vu Schmieden a Walzen fir séier Glühung benotzt.
(2) Nom GCr15 Stahl ofgeschwächt ass et néideg eng Mikrostruktur vu kryptokristallinem Martensit mat engem Duerchschnëtt Kuelestoffgehalt vu ronn 0.55%, ongeféier 9% Ar a ronn 7% ongeléist Karbiden an engem eenheetlechen a ronnen Zoustand ze kréien. Dës Mikrostruktur kann kritt ginn andeems d'Quenching Heizungstemperatur an d'Zäit kontrolléiert.
(3) Nodeems d'Deeler geläscht a bei niddreger Temperatur temperéiert sinn, ass e grousse Reschtkompressiounsstress op der Uewerfläch erfuerderlech, wat hëlleft d'Müdegkeetsbeständegkeet ze verbesseren. D'Uewerfläch kann fir eng kuerz Zäit während der Ausschlëss an Heizung carburized oder nitridéiert ginn, sou datt e grousse compressive Stress op der Uewerfläch bleift.
(4) De Stol fir Lagerdeeler ze fabrizéieren erfuerdert héich Rengheet, haaptsächlech fir den Inhalt vun O2, N2, P, Oxiden a Phosphiden ze reduzéieren. Electroslag Remelting, Vakuum Schmelzen an aner technesch Moossname kënne benotzt ginn fir sécherzestellen datt de Sauerstoffgehalt vum Material ≤15PPM ass.