Riedėjimo guolių medžiagų plėtros tendencijos
In riedėjimo guolisGamybos, medžiagų savybės tiesiogiai lemia guolio tarnavimo laiką, patikimumą ir taikomas eksploatavimo sąlygas. Šiuo metu guolių dalys vis dar daugiausia gaminamos iš didelio anglies kiekio chromuoto guolių plieno, pavyzdžiui, įprasto GCr15 ir GCr15SiMn. Pastaraisiais metais, tobulėjant įrangai, siekiant didesnio greičio, sunkesnių apkrovų, aukštesnės temperatūros ir sudėtingesnių eksploatavimo sąlygų, guolių medžiagos taip pat nuolat tobulinamos, daugiausia parodant šias vystymosi kryptis:
1. Didelio grūdinimo guolių plienas
Siekdama patenkinti didelių gabaritų, storasienių guolių detalių poreikius, pramonė palaipsniui sukūrė didelio grūdinamumo guolių plienus, tokius kaip GCr15SiMo ir GCr18Mo. Šios medžiagos gali įgyti vienodą grūdinto plieno struktūrą esant didesniems skerspjūvio matmenims, pagerindamos bendrą detalių stiprumą ir nuovargio ilgaamžiškumą, be to, jos tinka dideliems guoliams ir sunkiosioms įrangoms.
2. Paviršiaus grūdintas guolių plienas
GCr4 paviršiumi grūdintas plienas dažniausiai naudojamas sunkiosiose įrangose, tokiose kaip geležinkelio transporto priemonės ir valcavimo staklės. Naudojant vidutinio dažnio indukcinį kaitinimą ir greitą aušinimą, detalių paviršiuje galima suformuoti tam tikro gylio grūdinto plieno sluoksnį, kuris suteikia guoliui didelį paviršiaus kietumą ir didelį šerdies tvirtumą, taip pagerinant atsparumą nuovargiui ir smūgiams.
3. Nauji nerūdijančio plieno guolių plieno tipai
Tradiciniai nerūdijantys plienai, tokie kaip 9Cr18 ir 9Cr18Mo (440C), pasižymi geru atsparumu korozijai, tačiau juose linkę susidaryti stambiai surišti karbidai, o tai turi įtakos nuovargio ilgaamžiškumui ir paviršiaus kokybei. Pastaraisiais metais sukurtas 0,7C-13Cr martensitinis nerūdijantis plienas, sumažinęs anglies ir chromo kiekį bei eutektinių karbidų kiekį, dar labiau pagerina guolių kontaktinio nuovargio charakteristikas, tvirtumą ir atsparumą korozijai. Jis dažniausiai naudojamas tiksliuose, nerūdijantiems guoliams, pavyzdžiui, kietųjų diskų guoliams ir medicinos įrangos guoliams.
4. Didelio stiprumo legiruotas plienas
GT serijos guolių plienai, optimizuota lydinių sudėtimi, pagerina matricos stiprumą ir tvirtumą bei padidina atleidimo stabilumą. Jie tinka tiek sunkiosioms, tiek lengvoms guolių konstrukcijoms ir pasižymi ilgu tarnavimo laiku švariomis tepimo sąlygomis.
5. Užteršimui atsparus guolių plienas
Praktiškai tepimo alyvoje esančios dulkės arba dilimo dalelės gali suformuoti įdubimus guolio paviršiuje, dėl ko susikaupia įtempiai ir atsiranda priešlaikinis nuovargio pleiskanojimas. Siekdama išspręsti šią problemą, Japonija sukūrė TF serijos guolių plienus, atsparius užterštumui (pvz., TF, HTF, STF, NTF ir kt.).
Optimizuojant anglies kiekį ir legiruojamųjų elementų santykius, medžiaga suformuoja daugiau smulkių karbidų ir padidina išlikusį austenitą, taip sumažinant įtempių koncentraciją įspaudimo kraštuose. Praktinė patirtis rodo, kad guoliai, pagaminti iš TF serijos plieno, užterštomis tepimo sąlygomis gali tarnauti 4–10 kartų ilgiau.
6. Beveik aukštos temperatūros guolių plienas
Kai įprasti GCr15 guoliai naudojami 100–200 ℃ temperatūros aplinkoje, ant medžiagos požeminio sluoksnio lengvai susidaro mažo kietumo „ryškiai balta zona“, todėl sutrumpėja guolio tarnavimo laikas. Siekiant išspręsti šią problemą, buvo sukurti beveik aukštos temperatūros guolių plienai, tokie kaip NTJ2 ir KUJ7. Tinkamai padidinus tokių elementų kaip Cr, Si ir Mo kiekį, ryškiai baltų zonų susidarymas yra slopinamas, todėl guoliai išlaiko gerą tarnavimo laiką ir matmenų stabilumą net esant 150 ℃ temperatūrai.~180 ℃. Šios medžiagos plačiai naudojamos automobilių varikliuose, generatoriuose ir karšto apdirbimo įrangoje.
7. Aukštos temperatūros guolių plienas
Aukštos temperatūros ir didelio greičio eksploatavimo sąlygomis, tokiomis kaip aviacijos ir kosmoso pramonė, tradicinių medžiagų nepakanka. Ankstyvieji aukštos temperatūros guolių plienai, tokie kaip T1, T2, T10 ir M50, nors ir pasižymi dideliu kietumu aukštoje temperatūroje, turi didelį legiruotų elementų kiekį ir yra brangūs.
Pastaraisiais metais Europoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose buvo sukurti naujos kartos aukštos temperatūros įanglinimo plienai, tokie kaip M50NiL, CBS1000 ir RBD. Iš jų plačiausiai naudojamas M50NiL. Po įanglinimo paviršiuje susidaro smulkūs karbidai, kurie sukuria liekamąjį gniuždymo įtempį. Jo šerdies tvirtumas gali siekti 2,5 karto daugiau nei M50, todėl jo nuovargio tarnavimo laikas yra ilgesnis. Šiuo metu jis daugiausia naudojamas aukštos klasės įrangos srityse, tokiose kaip aviacijos variklių pagrindinių velenų guoliai. Apskritai riedėjimo guolių medžiagų kūrimas nuolat juda link didesnio stiprumo, didesnio patikimumo, atsparumo taršai, atsparumo korozijai ir veikimo aukštoje temperatūroje. Tobulėjant aviacijos ir kosmoso pramonei, naujai energetikos įrangai ir aukštos klasės gamybai, naujų guolių medžiagų tyrimai ir taikymas toliau gilės, o tai suteiks tvirtesnę techninę paramą guolių eksploatacinėms savybėms gerinti.
Įrašo laikas: 2026 m. gegužės 13 d.
