ZWZ15 hoogwaardig gecarboneerd lagerstaalvoor windlager enz
Samenvatting: De samenstelling, eigenschappen en toepassing van nieuw ontwikkeld ZWZ 15 hoogwaardig gecarboneerd lagerstaal worden geïntroduceerd en vergeleken met 20Cr2Ni4 staal. De resultaten tonen aan dat ZWZ 15-staal betere eigenschappen heeft en goed kan voldoen aan de vereisten voor het vervaardigen van grote lagers.
Trefwoorden: wentellager; Dragend staal; Mechanische eigenschappen; hittebehandeling
Een van de belangrijke ontwikkelingsrichtingen van de apparatenbouwindustrie is grootschalig. Met de toenemende grootschalige apparatuur zoals walserijen, schepen, windturbines, kernenergie-apparatuur, chemische apparatuur en wegdek, laten ook de ondersteunende lagers een grootschalige trend zien. Op dit moment kan het bestaande gecarboniseerde lagerstaal in China niet voldoen aan de eisen voor de productie van grote lagers. Wanneer bijvoorbeeld 20Cr2Ni4 gecarboneerd lagerstaal wordt gebruikt om de lagerring van de hoofdas van de windturbine van 6 MW te vervaardigen, kunnen de oppervlaktehardheid, de effectieve diepte van de hardingslaag en de kernhardheid niet voldoen aan de technische vereisten voor het carboniseren van de warmtebehandeling van lageronderdelen. Daarom hebben Wafangdian Bearing Group Co., Ltd., Northeast Special Steel Group en Xining Special Steel gezamenlijk een ZWZ15 hoogwaardig gecarboneerd lagerstaal ontwikkeld met betere prestaties dan 20Cr2Ni4. De samenstelling, eigenschappen en toepassing van dit staal worden geïntroduceerd en vergeleken met 20Cr2Ni4 staal.
1. 20Cr2Ni4 gecarboneerd lagerstaal
Momenteel omvatten de veelgebruikte gecarboneerde lagerstalen in China 20CrNiMo, 20CrNi2Mo, 10CrNi3Mo en 20Cr2Ni4. 20Cr2Ni4-staal heeft de beste hardbaarheid. Momenteel is het de meest gebruikte en gebruikte in China. Het heeft uitstekende koude en warme werkprestaties en goede mechanische eigenschappen. Na het carboniseren en afschrikken van warmtebehandeling heeft het een uitstekende hardheid, slijtvastheid en een goede levensduur, wat goed kan voldoen aan de prestatie-eisen van lageronderdelen. Geschikt voor het bewerken van rollen met een maximale diameter van 160 mm en lagerringen met een effectieve dikte van 120 mm.
Zie tabel 1 voor de standaard chemische samenstelling van 20Cr2Ni4-staal en de feitelijke chemische samenstelling van het monster. Zie tabel 2 voor de mechanische eigenschappen van het staal en de mechanische eigenschappen van het monster. Het warmtebehandelingsproces van het monster in de tabel is: (870 ± 20) graden verwarming en oliekoeling. Vervolgens (790 ± 20) graden verwarming en oliekoeling. Tempereren bij 150 ~ 200 graden en luchtkoeling.
De fasetransformatietemperatuur van het 20Cr2Ni4-staalmonster wordt weergegeven in tabel 3, de hardbaarheidsgegevens worden weergegeven in tabel 4 en de einduitdovingscurve wordt weergegeven inFiguur 1.
Afb. 1 Einde afschrikkromme van 20cr2ni4 en zwz15 staalmonsters
Als de rol met een effectieve diameter van meer dan 160 mm en de ferrule met een effectieve dikte van meer dan 120 mm zijn gemaakt van 20Cr2Ni4-staal, zijn de oppervlaktehardheid, de effectieve diepte van de verhardingslaag en de kernhardheid moeilijk om te voldoen aan de technische vereisten van lageronderdelen. Om deze grote lagerdelen te vervaardigen, is het noodzakelijk om een hoogwaardig gecarboneerd lagerstaal te ontwikkelen met betere prestaties dan 20Cr2Ni4.
2. Ontwikkeling van ZWZ15-staal
2.1 Compositieontwerp
Het ontwikkelingsproces van buitenlands lagerstaal is in feite om de samenstelling aan te passen op basis van het bestaande volwassen staal, zodat het nieuwe staal de gewenste prestaties kan verkrijgen, de ontwikkelingskosten en moeilijkheidsgraad van het nieuwe staal kan verlagen en het slagingspercentage van de ontwikkeling van het nieuwe staal. Volgens dit idee wordt op basis van 20Cr2Ni4 staal de chemische samenstelling goed aangepast. De chemische samenstelling van het ontworpen ZWZ15-staal wordt getoond in Tabel 5.
Tabel 5 Chemische samenstelling van ZWZ15 staal
De belangrijkste verschillen tussen ZWZ15 en 20Cr2Ni4 staal zijn:
(1) ZWZ15-staal is toegevoegd met Mo, en de massafractie is 0.25 procent ~ 0.35 procent. Mo kan de hardbaarheid en ontlaatstabiliteit van staal verbeteren, de carboneringsprestaties verbeteren, carbidedeeltjes verfijnen en de vermoeidheidssterkte en slijtvastheid verbeteren. Het toevoegen van een kleine hoeveelheid Mo kan de hardbaarheid van het staal aanzienlijk verbeteren, maar heeft geen invloed op de koude en warme verwerkbaarheid en mechanische eigenschappen van het staal. Prestaties hebben weinig invloed.
(2) Het correct verminderen van het C-gehalte en het verbeteren van de breuktaaiheid van ZWZ 15 staal kan de vermindering van de breuktaaiheid van ZWZ 15 staal, veroorzaakt door de toevoeging van Mo tot op zekere hoogte, goedmaken en ZWZ 15 staalbreuk veroorzaken. De taaiheid is gelijk aan die van 20Cr2Ni4-staal.
(3) Op dit moment is bij de productie van lagerstaal in China de technologie voor het regelen van de staalsamenstelling zeer volwassen. Het op passende wijze verminderen van het samenstellingsbereik van C-, Ni- en Si-elementen zal de productiemoeilijkheid en productiekosten van lagerstaal niet verhogen, maar ook de consistentie van de staalsamenstelling, procesprestaties en andere parameters verbeteren, en de kwaliteitsfluctuatie van daaropvolgende hete verwerking verminderen en hittebehandeling.
2.2 Prestatieparameters
De chemische samenstelling van het voor de test gebruikte ZWZ 15-staal wordt weergegeven in tabel 5. Het warmtebehandelingsproces van het monster is: (870 ± 20) graden verwarming en oliekoeling. Vervolgens (790 ± 20) graden verwarming en oliekoeling. Tempereren bij 150 ~ 200 graden en luchtkoeling. De mechanische eigenschappen van het staal na behandeling zijn weergegeven in Tabel 6.
Tabel 6 Mechanische eigenschappen van ZWZ15 staal
Uit tabel 2 en tabel 6 blijkt dat wanneer hetzelfde warmtebehandelingsproces wordt toegepast, de mechanische eigenschappen van ZWZ 15 staal gelijk zijn aan die van 20Cr2Ni4 staal. De transformatietemperatuur van het staalmonster ZWZ 15 wordt weergegeven in tabel 7. Volgens tabel 3 en tabel 7 is de transformatietemperatuur van ZWZ 15 vergelijkbaar met die van 20Cr2Ni4-staal. Daarom kan hetzelfde of een vergelijkbaar heet werkproces worden toegepast.
Tabel 7 Transformatietemperatuur van ZWZ15 staal
De hardbaarheidsgegevens van het staalmonster ZWZ 15 worden weergegeven in tabel 8 en de einduitdovingscurve wordt weergegeven in figuur 1. Uit tabel 4 en tabel 8 blijkt dat de hardbaarheid van staal ZWZ 15 veel beter is dan die van 20Cr2Ni4-staal . Daarom is ZWZ 15 staal geschikt voor het vervaardigen van grotere lagerdelen.
Tabel 8Hbestendigheidsgegevens vanZwz 15 staal (AgebruikenTtemperatuur 870rang)
3. Smelt- en verwerkingstechnologie van ZWZ15-staal
3.1 Smelten en walsen
Het smelt- en walsproces van ZWZ15 is in principe hetzelfde als dat van 20Cr2Ni4-staal, maar let op langzaam afkoelen na het walsen om barsten te voorkomen.
3.2 Smeden en warmtebehandeling
De smeedprocesparameters van ZWZ 15 zijn in principe hetzelfde als die van 20Cr2Ni4-staal, maar let op langzaam afkoelen en tijdig gloeien na het smeden, en het gloeiproces is ook in wezen hetzelfde als dat van 20Cr2Ni4-staal.
De carbonisatietemperatuur van ZWZ 15 staal is 920 ~ 980 graden en de carbonisatietijd wordt bepaald op basis van de diepte van de carbonisatielaag. Na het carboniseren wordt het oliegekoeld en op tijd bij hoge temperatuur aangemaakt. Bij dezelfde carboniseringstemperatuur is de carboniseringssnelheid van ZWZ15-staal in principe hetzelfde als die van 20Cr2Ni4-staal. Door de grotere lagerdelen van ZWZ 15 staal is de benodigde carboneringslaagdiepte echter vaak dieper. Om de carbonisatietijd te verkorten en de carbonisatiekosten te verlagen, moet zoveel mogelijk een hogere carboniseringstemperatuur worden toegepast.
Ontlaten op hoge temperatuur: 650 graden × 12 uur ontlaten plus luchtkoeling tot 60 graden. Hieronder plus 650 graden × 12 uur temperen.
Secundaire uitdoving: (790 ± 20) graden, oliekoeling; Tempereren bij 150 ~ 200 graden en luchtkoeling.
3.3 Toepasselijk onderdeelgroottebereik
ZWZ15 geavanceerd gecarboneerd lagerstaal is geschikt voor het verwerken van rollen met een diameter van 150 ~ 280 mm en adereindhulzen met een effectieve wanddikte van 120 ~ 230 mm. Na de bovenstaande carbonering en uitdoving kunnen de oppervlaktehardheid, effectieve geharde laagdiepte en kernhardheid voldoen aan de vereisten van JB / T 8881-2001technische voorwaarden voor het carboniseren van warmtebehandeling van wentellageronderdelen.
Meer overWBM Spitse rol:
De loopbanen van de binnen- en buitenring zijn kegelsegmenten en de rollen lopen taps toe zodat de conische oppervlakken van de loopbanen en de rolassen, indien geprojecteerd, elkaar allemaal ontmoeten op een gemeenschappelijk punt op de hoofdas van het lager. Deze geometrie zorgt ervoor dat de beweging van de kegels coaxiaal blijft, zonder glijdende beweging tussen de loopbanen en de buitendiameter van de rollen.
Deze conische geometrie creëert een lineair contactvlak waardoor grotere lasten kunnen worden gedragen dan bij sferische (kogel)lagers, die puntcontact hebben. De geometrie betekent dat de tangentiële snelheden van de oppervlakken van elk van de rollen hetzelfde zijn als hun loopbanen over de gehele lengte van het contactvlak en dat er geen differentieel schrobben optreedt.
De rollen worden gestabiliseerd en tegengehouden door een flens op de binnenring, waar hun grote uiteinde tegenaan glijdt, waardoor de rollen niet naar buiten springen vanwege het "pompoenpitteneffect" van hun conische vorm.
WBM Company werd opgericht in 1988 en was gevestigd in de industriële zone van Lilou, in het district Luolong, Luoyang, PRC. WBM is een professionele leverancier van stempels voor lagers, conische rollen, slijpgereedschappen en detectieapparatuur en uitgebreide service van advies/handel in de toeleveringsketen van de lagerindustrie. Ontwerp, productie, verkoop, service en onderzoek zijn allemaal opgenomen in het kwaliteitsmanagementsysteem. En de fabriek beslaat 36300㎡. Tegenwoordig heeft WBM 80 patenten voor uitvindingen.
WBM heeft de certificaten van ISO9001:2000 en ISO/IATF16949 verkregen. De uitstekende reputatie van WBM is gebaseerd op onze kernmanagementprincipes: technische innovatie, hoge uitvoerkwaliteit en efficiëntie, hard werken, ontmoeten en de verwachting van de klant overtreffen.