Tính chất và yêu cầu của thép chịu lực （2）

Vật liệu ổ lăn bao gồm vật liệu bộ phận ổ trục lăn và lồng, đinh tán và các vật liệu phụ khác. Phần lớn các ổ lăn và các bộ phận của chúng được làm bằng thép, và thép được sử dụng cho các ổ lăn thường là thép crom cacbon cao và thép cacbon. Với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại và việc sử dụng vòng bi lăn ngày càng nhiều, yêu cầu về vòng bi ngày càng cao như độ chính xác cao, tuổi thọ cao và độ tin cậy cao. Đối với một số ổ trục mục đích đặc biệt, vật liệu ổ trục cũng được yêu cầu phải có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, không nhiễm từ, nhiệt độ cực thấp, chống bức xạ và các đặc tính khác. Ngoài ra, vật liệu chịu lực còn có vật liệu hợp kim, kim loại màu và vật liệu phi kim loại. Ngoài ra, vòng bi làm bằng vật liệu gốm đã được sử dụng trong đầu máy xe lửa, ô tô, tàu điện ngầm, hàng không, vũ trụ, hóa chất và các lĩnh vực khác.

Các yêu cầu vật liệu cơ bản của ổ lăn phụ thuộc phần lớn vào hiệu suất làm việc của ổ lăn. Vật liệu sử dụng để sản xuất ổ lăn có phù hợp hay không sẽ có ảnh hưởng lớn đến hoạt động và tuổi thọ của nó. Nhìn chung, các dạng hư hỏng chính của ổ lăn là mỏi do ứng suất xen kẽ và mất độ chính xác của ổ trục do ma sát và mài mòn. Ngoài ra, còn có các vết nứt, vết lõm, rỉ sét và các nguyên nhân khác khiến ổ trục bị hư hỏng bất thường. Do đó, ổ lăn phải có khả năng chống biến dạng dẻo cao, ít ma sát và mài mòn, độ chính xác quay tốt, độ chính xác kích thước tốt và ổn định, và tuổi thọ mỏi tiếp xúc dài. Và nhiều đặc tính này được xác định chung bởi vật liệu và quá trình xử lý nhiệt. Vì các yêu cầu cơ bản của ổ lăn đối với vật liệu được xác định bởi dạng hư hỏng của ổ trục, vật liệu cần thiết để chế tạo ổ lăn phải có các đặc tính sau sau khi xử lý nhiệt nhất định trong quá trình sau:

c. Giới hạn đàn hồi cao

Khi ổ lăn làm việc, do diện tích tiếp xúc giữa phần tử lăn và rãnh của vòng nhỏ nên khi ổ lăn chịu tải, nhất là trong điều kiện chịu tải lớn, áp lực tiếp xúc của mặt tiếp xúc rất lớn. Để tránh xảy ra hiện tượng biến dạng dẻo quá mức dưới ứng suất tiếp xúc lớn, làm mất độ chính xác của ổ trục hoặc xuất hiện các vết nứt bề mặt thì yêu cầu thép chịu lực phải có giới hạn đàn hồi cao.

d. Độ cứng thích hợp

Độ cứng là một trong những chỉ tiêu quan trọng của ổ lăn. Nó có mối quan hệ chặt chẽ với độ bền mỏi tiếp xúc vật liệu, độ bền mòn và giới hạn đàn hồi, ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của ổ lăn. Độ cứng của ổ trục thường được xác định theo tình hình chung về phương pháp và kích thước chịu tải của ổ trục, kích thước ổ trục và độ dày thành. Độ cứng của thép làm ổ lăn cần phù hợp, quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ lăn.

Như chúng ta đã biết, các dạng hư hỏng chính của ổ lăn là hư hỏng do mỏi tiếp xúc, và mất độ chính xác của ổ trục do khả năng chịu mài mòn kém hoặc không ổn định về kích thước; nếu các chi tiết chịu lực thiếu độ dẻo dai nhất định sẽ chịu tải trọng va đập lớn do dễ gãy giòn. hư hỏng ổ trục. Vì vậy, độ cứng của ổ trục phải được xác định tùy theo tình hình cụ thể của ổ trục và cách thức hư hỏng. Đối với việc mất độ chính xác của ổ trục do mỏi hoặc chịu mài mòn kém, nên sử dụng độ cứng cao hơn cho các bộ phận chịu lực; đối với các ổ trục chịu tải trọng xung kích lớn (như máy cán: ổ trục, ổ lăn đường sắt và một số ổ trục ô tô,…) cần giảm thích hợp. Độ cứng là cần thiết để cải thiện độ dẻo dai của ổ trục.

e, độ dai va đập nhất định

Nhiều ổ lăn sẽ phải chịu một tải trọng va đập nhất định trong quá trình sử dụng nên thép chịu lực bắt buộc phải có độ dẻo dai nhất định để đảm bảo ổ lăn không bị hư hỏng do va đập. Đối với các ổ trục chịu tải trọng va đập lớn, như ổ trục máy cán, ổ trục đường sắt, ... thì vật liệu yêu cầu phải có độ bền va đập và độ dẻo dai khi đứt gãy tương đối cao. Đảm bảo rằng các vòng bi này có độ bền va đập tốt.

f. Ổn định kích thước tốt

Vòng bi lăn là các bộ phận cơ khí chính xác có độ chính xác được đo bằng micrômet. Trong quá trình bảo quản và sử dụng lâu dài, kích thước vòng bi sẽ thay đổi do thay đổi kết cấu bên trong hoặc ứng suất làm mất độ chính xác của vòng bi. Vì vậy, để đảm bảo độ chính xác về kích thước của ổ trục, thép chịu lực cần có độ ổn định về kích thước tốt.

g, hiệu suất chống gỉ tốt

Có nhiều quy trình sản xuất vòng bi lăn, và chu kỳ sản xuất kéo dài. Một số bộ phận bán thành phẩm hoặc thành phẩm cần được bảo quản trong thời gian dài trước khi lắp ráp. Do đó, các bộ phận chịu lực dễ bị rỉ sét nhất định trong quá trình sản xuất hoặc trong quá trình bảo quản thành phẩm, đặc biệt là trong không khí ẩm. Vì vậy, thép chịu lực bắt buộc phải có khả năng chống gỉ tốt.

h, hiệu suất quá trình tốt

Trong quá trình sản xuất ổ trục lăn, các bộ phận của nó trải qua nhiều quá trình làm việc nóng và lạnh. Điều này đòi hỏi thép chịu lực phải có các đặc tính xử lý tốt, chẳng hạn như tính chất tạo hình nóng và lạnh, tính năng cắt, mài và đặc tính xử lý nhiệt, v.v., để đáp ứng nhu cầu quy mô lớn, hiệu quả cao, chi phí thấp và cao. -chất lượng sản xuất ổ lăn.

Ngoài ra, đối với các ổ trục được sử dụng trong các điều kiện làm việc đặc biệt, ngoài các yêu cầu cơ bản nêu trên, các yêu cầu tính năng đặc biệt tương ứng phải được đưa ra đối với thép được sử dụng, chẳng hạn như khả năng chịu nhiệt độ cao, hiệu suất tốc độ cao, chống ăn mòn và chống từ tính. màn biểu diễn.