Wybór najlepszego materiału na rury łożyskowe dla Twoich potrzeb

Rury łożyskowe to obecnie bardzo powszechne rury stalowe, często stosowane w branży motoryzacyjnej i w ramionach robotów, ale czy naprawdę wiesz, jak wybrać odpowiedni materiał do swoich rur łożyskowych?

• Aby osiągnąć najdłuższą żywotność zmęczeniową przy kontakcie tocznym w warunkach czystego smarowania,100Cr6 / AISI 52100, standardowa stal łożyskowa, może być rozważona. Jest to niezwykle czysta, integralnie hartowana stal węglowo-chromowa zgodna z normą ISO 683-17.
• Jeśli potrzebujesz większej wytrzymałości i odporności na uszkodzenia udarowe, aby poradzić sobie z niewspółosiowością/uderzeniami lub ponownym montażem, zamiast pozwalać stali 52100 wykonywać całą pracę, możesz rozważyć procesy hartowania powierzchniowego (karbonizacja/węgloazotowanie/hartowanie indukcyjne).
• Dla rur łożyskowych pracujących w środowiskach korozyjnych, takich jak woda i mgła solna przez dłuższy czas, zaleca się stosowanie nierdzewnej stali łożyskowej z dodatkową powłoką. "Standardowa" stal łożyskowa nie jest stalą nierdzewną, ponieważ jej zawartość chromu jest zbyt niska; zazwyczaj potrzeba od 3% do 12% chromu, aby utworzyć ochronną warstwę pasywacyjną, osiągając wydajność stali nierdzewnej.

Jak najlepsi producenci łożysk pozyskują rury łożyskowe?

Główne czynniki wpływające na pozyskiwanie rur łożyskowych są zazwyczaj następujące:

• ASTM A295 określa wymagania dotyczące wysokowęglowych stali łożyskowych antyciernych stosowanych w produkcji łożysk, w tym wymagania dotyczące spójności składu chemicznego, wielkości ziarna, limitów odwęglenia/wad powierzchniowych oraz (jeśli wymagane) kontroli mikrostruktury po wyżarzaniu.
• ISO 683-17 obejmuje produkty i warunki obróbki cieplnej dla stali łożysk tocznych i wałeczkowych.

Czy powinienem wybrać stal 100Cr6/52100, czy stal hartowaną powierzchniowo?

Jak wybrać rury łożyskowe o najdłuższej żywotności, które nie pękną, nie złamią się ani nie rozpadną pod obciążeniem pasowania wciskowego lub udarowego?

Wybieraj w zależności od dominującego trybu awarii:

1.Wybierz 100Cr6 / 52100 (hartowanie w całej objętości), gdy:

• Obciążenia są wysokie, ale dobrze rozłożone (dobra geometria)

• Smarowanie jest stabilne i stosunkowo czyste

• Potrzebujesz sprawdzonej, szeroko dostępnej wydajności łożysk

100Cr6 jest standardem dla stali łożyskowej o ultraprecyzyjnym zastosowaniu i jest powiązana z normą ISO 683-17.

2.Wybierz koncepcję hartowania powierzchniowego (hartowana nawęglana / węgloazotowana / indukcyjnie), gdy:

• Masz do czynienia z wstrząsami, obciążeniem krawędziowym, niewspółosiowością lub ciężkimi pasowaniami wciskowymi

• Chcesz mieć wytrzymały rdzeń z twardą powierzchnią odporną na zużycie/zmęczenie

Procesy hartowania powierzchniowego mogą tworzyć gradient twardości (twarda powierzchnia, stosunkowo twardy rdzeń), co jest zazwyczaj skuteczniejsze w redukcji zmęczenia strukturalnego niż "wyższa ogólna twardość".

Co umieścić w specyfikacji zakupu rur łożyskowych?

• Rodzina stali + docelowa ścieżka obróbki cieplnej (hartowanie w całej objętości vs nawęglanie/węgloazotowanie/indukcyjne)

• Stan dostawy do obróbki skrawaniem (często wyżarzana sferoidyzująco dla stali łożyskowych; określić w razie potrzeby zgodnie z procesem)

• Docelowe właściwości mechaniczne po obróbce cieplnej (twardość, głębokość warstwy hartowanej, jeśli dotyczy)

Jak czysta musi być moja stal na rury łożyskowe?

W przypadku zmęczenia przy kontakcie tocznym czystość stali nie jest tylko pustym frazesem, ale jednym z najważniejszych czynników decydujących o jej żywotności.

Klasyczny mechanizm zmęczenia podpowierzchniowego: pęknięcia mogą inicjować się w niemetalicznych wtrąceniach (nieuniknione zanieczyszczenia podczas produkcji stali). W bardziej wymagających zastosowaniach może być wymagana stal "wysokiej jakości" o niższej zawartości wtrąceń. Jak więc powinniśmy zdecydować?

• Czysty olej, pełne smarowanie filmowe, wysoki cykl pracy: priorytetem jest najwyższa czystość (i jej weryfikacja)
• Zanieczyszczone środowiska lub smarowanie cienkowarstwowe: czystość nadal ma znaczenie, ale priorytetem jest również wzmocnienie powierzchni (np. węgloazotowanie) i kontrola zanieczyszczeń

Czego wymagać od strony jakościowej?

• Metoda/limit oceny wtrąceń (uzgodnić mierzalny standard z dostawcą)

• NDT dla rur (UT/prądy wirowe), limity jakości powierzchni i limity odwęglenia, gdzie ma to zastosowanie
  ASTM A295 podkreśla znaczenie kontroli odwęglenia i niedoskonałości powierzchni dla stali jakości łożyskowej

Czy potrzebuję rury łożyskowej ze stali nierdzewnej, czy mogę zabezpieczyć standardową stal łożyskową?

Przedstawiliśmy trzy rozwiązania.

Opcja A — Standardowa stal łożyskowa + ochrona (często najlepszy stosunek jakości do ceny)

• Użyj stali bazowej typu 100Cr6/52100

• Dodaj powłoki, kontrolowane smarowanie, uszczelnienia lub obróbkę powierzchniową

• Dobrze działa, gdy narażenie na korozję jest sporadyczne lub możliwe do opanowania

Opcja B — Nierdzewna stal łożyskowa (gdy korozja jest stała lub wysokiego ryzyka)

Zwykła stal łożyskowa nie jest stalą nierdzewną, ponieważ jej zawartość chromu jest zbyt niska; odporność na korozję stali nierdzewnej wynika z wyższej zawartości chromu, który tworzy stabilną pasywną warstwę tlenkową.

• Mycie, mgła solna, ekspozycja morska

• Kondensacja, której nie można zapobiec

• Wymagania produktu "nie tolerujemy rdzy"

Opcja C — Podwyższona temperatura / stabilność wymiarowa

Jeśli problemem jest temperatura (a nie korozja), wówczas należy skupić się na klasie stabilności obróbki cieplnej oraz odpowiednim portfolio produktów stalowych/obróbki cieplnej dla tej temperatury, kładąc nacisk na dopasowanie rozwiązań do wymagań temperaturowych i stabilności.

Przygotowaliśmy tabelę podsumowującą.

Jeśli udostępnisz swój rys rury łożyskowej + cykl pracy (obciążenie/prędkość/smarowanie/temperatura/korozja), Torich Group może polecić najlepiej dopasowaną ścieżkę materiałową (100Cr6/52100 vs hartowanie powierzchniowe vs stal nierdzewna) i pomóc Ci ustalić specyfikację zakupu, którą dostawcy będą mogli faktycznie sprawdzić i certyfikować — dzięki czemu uzyskasz spójną obróbkę, reakcję na obróbkę cieplną i żywotność łożyska.

Jeśli masz dalsze pytania, skontaktuj się z nami.