Volg me op:
Basisprestatie-eisen voor lagerstaal
De overgrote meerderheid van wentellagers en hun onderdelen is gemaakt van lagerstaal. Lagerstaal is meestal hooggelegeerd chroomstaal en gecarburiseerd staal. Met de ontwikkeling van moderne wetenschap en technologie en het toenemende gebruik van wentellagers, worden de eisen aan lagers steeds hoger, zoals hoge precisie, lange levensduur en hoge betrouwbaarheid. Voor sommige speciale lagers moeten de lagermaterialen ook eigenschappen hebben zoals hoge temperatuurbestendigheid, corrosiebestendigheid, niet-magnetische eigenschappen, ultralage temperatuurbestendigheid en stralingsbestendigheid. Daarnaast omvatten lagermaterialen ook legeringen, non-ferrometalen en niet-metallische materialen. Bovendien worden lagers van keramische materialen tegenwoordig gebruikt in locomotieven, auto's, metro's, de luchtvaart, de ruimtevaart, de chemische industrie en andere sectoren.
De basiseisen aan het materiaal voor wentellagers hangen in grote mate af van de prestaties van de lagers. Of het gebruikte materiaal geschikt is voor de productie van wentellagers, heeft een grote invloed op de prestaties en levensduur ervan. Over het algemeen zijn de belangrijkste vormen van schade aan wentellagers vermoeiingsafschilfering onder invloed van wisselende spanningen en verlies van lagerprecisie door wrijving en slijtage. Daarnaast zijn er scheuren, deuken, roest en andere oorzaken die abnormale schade aan lagers veroorzaken. Daarom moeten wentellagers een hoge weerstand tegen plastische vervorming, lage wrijving en slijtage, goede rotatienauwkeurigheid, goede dimensionale nauwkeurigheid en stabiliteit, en een lange contactvermoeidheidslevensduur hebben. Veel van deze eigenschappen worden bereikt door een combinatie van materiaalkeuze en warmtebehandeling. Aangezien de basiseisen aan lagermaterialen worden bepaald door de wijze waarop de lagers beschadigd raken, moeten de materialen die gebruikt worden voor de productie van wentellagers na warmtebehandeling de volgende eigenschappen hebben :
Hoge contactvermoeidheidssterkte
Contactvermoeiingsschade is de belangrijkste vorm van lagerschade. Wanneer een wentellager draait, rollen de wentelelementen tussen de loopbanen van de binnen- en buitenringen van het lager, en worden hun contactdelen onderworpen aan periodieke wisselende belastingen, die honderdduizenden keren per minuut kunnen oplopen. Onder de herhaalde actie van periodieke wisselende spanning treedt vermoeidheidsafbraak op het contactoppervlak op. Zodra het wentellager begint los te laten, zal het lager gaan trillen, het geluid verhogen en de bedrijfstemperatuur sterk stijgen, waardoor het lager uiteindelijk beschadigd raakt. Deze vorm van schade wordt contactvermoeidheidsschade genoemd. Daarom is het vereist dat lagerstaal een hoge contactvermoeidheidssterkte heeft.
Hoge slijtvastheid
Wanneer wentellagers normaal werken, is er naast rolwrijving ook glijwrijving. De belangrijkste onderdelen waar glijdende wrijving optreedt zijn: het contactoppervlak tussen het rolelement en de loopbaan, het contactoppervlak tussen het rolelement en het kooigat, de kooi en de ferrule-geleidingsrib, en het roleindoppervlak en de ferrule-geleidingsrib . Wacht tussen de kanten. Het bestaan van glijdende wrijving in wentellagers veroorzaakt onvermijdelijk slijtage van lageronderdelen. Als de slijtvastheid van het lagerstaal slecht is, zal het wentellager door slijtage voortijdig zijn precisie verliezen of zal de rotatienauwkeurigheid afnemen, wat resulteert in verhoogde lagertrilling en een kortere levensduur. Daarom moet lagerstaal een hoge slijtvastheid hebben.
Wanneer het wentellager werkt, omdat het contactoppervlak tussen het wentelelement en de ringloopbaan erg klein is, is de contactdruk op het contactoppervlak erg groot wanneer het lager belasting draagt, vooral wanneer het een grote belasting draagt. Om te voorkomen dat overmatige plastische vervorming optreedt onder hoge contactspanning, resulterend in verlies van lagernauwkeurigheid of het optreden van oppervlaktescheuren, moet het lagerstaal een hoge elastische limiet hebben.
Geschikte hardheid
Hardheid is een van de belangrijke indicatoren van wentellagers. Het hangt nauw samen met de materiaalcontactvermoeidheidssterkte, slijtvastheid en elastische limiet en heeft rechtstreeks invloed op de levensduur van het wentellager. De hardheid van het lager wordt meestal bepaald op basis van de manier waarop en de grootte van de belasting van het lager, de lagermaat en de algehele situatie van de wanddikte. De hardheid van het staal dat voor wentellagers wordt gebruikt, moet geschikt zijn. Als het te groot of te klein is, heeft dit invloed op de levensduur van het lager.
Goede taaiheid
Het is algemeen bekend dat de belangrijkste oorzaken van defecten aan wentellagers contactvermoeidheidsschade en verlies van lagerprecisie door slechte slijtvastheid of dimensionale instabiliteit zijn. Als de lageronderdelen niet over een bepaalde mate van taaiheid beschikken, zullen ze bij blootstelling aan grote schokbelastingen beschadigd raken door brosbreuk. Daarom moet de hardheid van het lager worden bepaald op basis van de specifieke omstandigheden van het lager en het type schade. Voor lagerprecisieverlies door vermoeiingsafschilfering of slechte slijtvastheid moeten lageronderdelen met een hogere hardheid worden gekozen; voor lagers die grotere schokbelastingen moeten dragen (zoals walserijlagers, spoorweglagers en sommige autolagers, enz.) moet de hardheid dienovereenkomstig worden verlaagd. Hardheid is noodzakelijk om de taaiheid van het lager te verbeteren.
Goede slagvastheid
Veel lagers zullen tijdens gebruik onderhevig zijn aan bepaalde stootbelastingen. Daarom moet het lagerstaal een bepaalde mate van taaiheid hebben om ervoor te zorgen dat de lagers niet beschadigd raken door stoten. Lagers die grote schokbelastingen kunnen dragen, zoals walslagers, spoorweglagers, enz., vereisen materialen met een relatief hoge slagvastheid en breuktaaiheid. Sommige van deze lagers maken gebruik van een bainiet-afschrik-warmtebehandelingsproces, en sommige gebruiken carbonerende staalmaterialen om ervoor te zorgen dat deze lagers een betere slagvastheid en taaiheid hebben.
Goede maatvastheid
Lagers zijn mechanische precisieonderdelen en hun nauwkeurigheid wordt gemeten in microns. Tijdens langdurige opslag en gebruik zullen veranderingen in de interne structuur of spanning veranderingen in de grootte van het lager veroorzaken, waardoor het lager zijn nauwkeurigheid verliest. Om de maatnauwkeurigheid van het lager te garanderen, moet het lagerstaal daarom een goede maatvastheid hebben.
Wentellagers kennen veel productieprocessen en een lange productiecyclus. Sommige halffabrikaten of afgewerkte onderdelen moeten vóór de montage lange tijd worden bewaard. Daarom zijn lageronderdelen gevoelig voor bepaalde corrosie tijdens het productieproces of tijdens de opslag van eindproducten, vooral in vochtige lucht. Daarom is het vereist dat lagerstaal goede roestwerende eigenschappen heeft.
Goede productieprestaties
Tijdens het productieproces van lagers ondergaan hun onderdelen meerdere koude en warme verwerkingsprocessen. Dit vereist dat lagerstaal goede proceseigenschappen moet hebben, zoals koud- en warmvormeigenschappen, snij-, slijpverwerkingseigenschappen en warmtebehandelingseigenschappen, enz., om te voldoen aan de behoeften van grote volumes, hoge efficiëntie, lage kosten en hoge -kwaliteitsproductie van wentellagers.
Voor lagers die onder speciale werkomstandigheden worden gebruikt, moeten naast de bovengenoemde basisvereisten overeenkomstige speciale prestatie-eisen worden gesteld voor het gebruikte staal, zoals hoge temperatuurbestendigheid, hoge snelheidsprestaties, corrosieweerstand en antimagnetische eigenschappen.