zprávy

Jaké jsou základní požadavky na ložiskové materiály?

 

Nejběžnějším materiálem proložiskaje ložisková ocel. Vnitřní struktura, jednotnost chemického složení, nekovové vměstky, velikost a distribuce karbidových částic a stupeň oduhličeníložiskamají velmi přísné požadavky. V opačném případě tyto vady výrazně zkrátí životnost ložiska a použitelnost materiálu.

 

1. ČistotaLožiskoOcel: Únavové odlupování ložiskových částí souvisí s nekovovými vměstky v oceli, zejména oxidy. Je to proto, že když se valivé ložisko otáčí, kontaktní plochy ložiskových částí jsou vystaveny pulznímu zatížení. Nekovové vměstky způsobují lokální narušení kontinuity ocelové matrice, což vede ke koncentraci napětí, plastické deformaci kolem nekovových vměstků a tvorbě mikrotrhlin.

 

Kromě toho je důležitým ukazatelem čistoty také obsah plynů (kyslík, dusík, vodík) v ložiskové oceli. Kyslík rozpuštěný v oceli se s klesající teplotou sráží a tvoří oxidové inkluze s prvky, jako je hliník, vápník, křemík a mangan. Dusík tvoří v oceli vysoce dispergované inkluze nitridu hliníku a relativně hrubé inkluze nitridu titanu a karbonitridu titanu. Když se agregované atomy vodíku spojí a vytvoří molekuly vodíku, vytvářejí obrovský tlak. Jakmile tento tlak překročí mez pevnosti oceli, vznikají vnitřní trhliny, které tvoří bílé skvrny. Snížení obsahu plynu je klíčovým krokem ke zlepšení čistoty ložiskové oceli.

 

V posledních letech mnoho významných výrobců ložiskové oceli v mé zemi postupně postavilo a uvedlo do provozu ultravysoce výkonné elektrické obloukové pece, které pro sekundární rafinaci využívají pokročilou technologii excentrického odpichu s nístějí. Tím se snižuje obsah kyslíku v oceli na přibližně 10 × 10⁻⁶, přičemž v některých jednotlivých případech dosahuje až (4~3) × 10⁻⁶. Poměr sekundární rafinace dosahuje také 100 %. Počet vměstků v oceli je proto dobře kontrolován.

 

2. JednotnostLožiskoOcel

 

Rovnoměrnost ložiskové oceli se vztahuje k rovnoměrnosti jejího chemického složení a karbidů. Struktura, hmotnost, teplota odlévání a metoda odlévání ocelových ingotů ovlivňují rozložení chemického složení v oceli. Proces ohřevu ocelových ingotů a sochorů před tvářením za tepla, teplota ukončení tváření za tepla a následné metody chlazení, stejně jako procesy žíhání se sféroidizací, ovlivňují rovnoměrnost karbidů. Na základě tvaru, rozložení a příčin vzniku nehomogenity karbidů v mikrostruktuře ložiskové oceli lze karbidy rozdělit na kapalné karbidy, páskové karbidy a síťové karbidy. Škodlivost kapalných karbidů je srovnatelná s inkluzemi v oceli. Páskové karbidy stupně únavy 3-4 mohou snížit únavovou životnost oceli o 30 %. Zvýšení počtu síťových karbidů o jeden stupeň může snížit životnost ložiska o jednu třetinu. Velikost karbidových částic přímo či nepřímo ovlivňuje životnost ložiska. Stupeň únavy kapalných karbidů, páskových karbidů a síťových karbidů je ukazatelem rovnoměrnosti karbidů.

 

3. Rozměrová přesnost a kvalita povrchu oceli

 

Zlepšení rozměrové přesnosti oceli nejen zvyšuje míru využití ložiskových materiálů, ale také snižuje zbytečné obráběcí operace. Některé ocelárny zavedly vysoce tuhé válcovací tratě s krátkými napěťovými liniemi, což výrazně snižuje rozměrovou odchylku průřezů oceli. U kulaté oceli o průměru menším než 30 mm může být odchylka průměru až 0,3 mm.

 

Životnost a spolehlivost ložisek souvisí s faktory, jako je konstrukční provedení ložiska, použité materiály, techniky a zařízení pro zpracování za tepla a za studena, instalace a provozní podmínky. Mezi tyto faktory patří materiály a tepelné zpracování mezi hlavní faktory ovlivňující životnost a spolehlivost ložisek. V důsledku vlivu materiálů a procesů tepelného zpracování mohou faktory, jako je nízká pevnost materiálu, špatná čistota, nepřiměřená orientace vláken v kovových materiálech, nízká tvrdost, nevhodné kovací poměry a vysoké zbytkové napětí, snadno vést k poškození ložiska. V zahraničí byl vliv kvality oceli na životnost ložisek v 50. a 60. letech 20. století přibližně 50 % a v 80. letech 20. století klesl na jednu třetinu. V současné době v mé zemi, v důsledku vlivu procesů a zařízení, představuje kvalita ložiskové oceli přibližně 60 % životnosti ložisek. Proto je pro výrobce ložisek výběr kvalifikovaných a vysoce kvalitních ložiskových materiálů také klíčovým faktorem pro zlepšení životnosti ložisek.