A persely kopás ellenállásának keménységének mélysége

A persely kopás ellenállásának keménységének mélysége

A helyi plasztikus deformációval szembeni anyag ellenállás indexeként a keménység szoros korrelációban van a persely kopásállóságával, de a kettő közötti kapcsolat nem egyszerű lineáris, hanem kopási mechanizmus, munkakörülmények, anyagi mikroszerkezet és egyéb tényezők révén. A következő elemzés az alapelvek szerepéből, a törvény, a határfeltételek szerepéből:

Először is, a keménység és a kopás ellenállás alapelve

1. A keménység gátló hatása a kopásmechanizmusra
(1) Csiszoló kopásvezérlés
Csiszoló kopásvezérlés:Amikor a kemény részecskéket (például a vasfájlokat és a port) a persely felületébe ágyazzák, a nagy keménységű anyag (pl. HRC 60+ csapágycél) ellenáll a részecske bemélyedésének, így a csiszoló részecskék csak a mély vágások, nem pedig a mély vágások.
Adat támogatása:45 # acél (HB2 0 0) Sio₂ részecskéket tartalmazó kenési környezetben (HV1000 keménység), a kopási sebesség 0,5 mg / h; és a GCR15 (HRC62) kopási sebessége 0,05 mg / h értékre csökken, 90%-os csökkenés.

(2) Ragasztó kopásgátlás
Mikroszkopikus folyamat:Alacsony keménységű anyagok (például alumíniumötvözet) nagysebességű súrlódás esetén a felszíni fémet könnyű lágyítani a helyi hőmérséklet emelkedése és a "hideg hegesztés" előfordulása, a ragasztócsomók képződése miatt; A nagy keménységű anyagok (például a kioltott acél) felületi csúcsok nagy szilárdságúak, a csomókat nem könnyű elszakítani, csökkenteni az anyag vándorlását.
Tipikus eset:A Siharded 2 0# acél persely (HB14 0) 100 órás működés után kenés nélkül, nyilvánvaló tapadási gödrök jelentek meg a felületen; A karburizálás és a HRC58 -ra történő kioltás után a gödrök mélysége 0,15 mm -ről 0,02 mm -re csökkent.

2. A keménység és a felületi mikroszerkezet szinergetikus hatása
Erősítés a gabona finomításával:A magas keménységű anyagokat gyakran a finom gabonaszervezés kíséri (pl. A martenzit szemcseméretének mérete <5 μm a csapágy acélban a kioltás után), és fokozódik a gabonahatárok akadályozó hatása a diszlokációs mozgásra, ami megnehezíti a kopáshornyok előállítását a felszínen.
A második fázisú részecskék szerepe:Cementált karbid perselyek (például WC-CO) a WC-részecskék diffúz eloszlásában (HV2000 keménység) "mikroszkopikus páncélként", amikor a mátrix keménység (HRC65) és a második szakasz megegyezik, a kopás 70% -kal csökkenthető egyetlen fémhez képest.

Második. Kvantitatív keménység - kopásállósági kapcsolat és kritikus küszöbértékek
1. lineáris korrelációs intervallum (száraz súrlódási körülmény szobahőmérsékleten)

Megjegyzés: A száraz súrlódási csúszó kopásvizsgálaton alapuló adatok (5. terhelés 0 N, 0,5 m/s sebesség)

2. Nemlineáris átmeneti jelenség (a kritikus keménység túllépése után)

A törékeny kopás kockázata:Amikor a keménység meghaladja a HRC68 -at (pl. Kerámia perselyek), az anyag törési szilárdsága (KIC<5MPa/m¹/²) decreases considerably, microcracking occurs under impact loading and the wear rate rises. For example:

Az SI3N4 kerámia perselyek (HRC75) kopási sebessége háromszor magasabb, mint a HRC62 csapágy acél, fel nem engedetlen ütközési körülmények között.

Optimális keménységi tartomány: The optimum hardness for wear resistance of most metal-based bushings is between HRC55-62, where the Vickers hardness (HV) and the logarithm of the wear rate are linearly negatively correlated (R²>0.92).

Harmadszor, a keménység - kopásállósági kapcsolat modulálása - kopásállósági kapcsolat

1. A kenési állapot befolyása

Határkenés:Az olajfilmben hiányos (például a vegyes kenési zóna Stribeck -görbe), a nagy keménység (HRC 60 +) perselyek az olajfilm oxidációs réteget punkciálhatják, hogy fenntartsák a határfilm stabilitását, az anyag alacsony keménységenél alacsonyabb, mint 40%.

Teljes film kenés:When the oil film thickness (h>1μm) teljesen lefedi a felületi érdességet, a keménység hatása gyengül. Például a rézötvözet (HB120) és a csapágy acél persely (HRC62) közötti kopási sebesség különbsége dinamikus nyomás kenés alatt <5%.

2. Hőmérsékleti és sebesség -kapcsolási hatás

Magas hőmérsékleten lágyulás:45 # acél (HRC40) 200 fokos, ha a keménység HB180 -ra csökken, a szobahőmérsékletnél a kopási sebesség 2,5 -szer növekszik; és hőálló acél (például 1CR13, HRC50) 300 fokos, ha a keménységi visszatartási arány> 90%.

Nagysebességű hőhatás:Ha a súrlódási hőfelhasználás miatt a nagy keménységű anyagok (alacsony hővezetőképességű kerámia) lineáris sebessége, amely felületi lágyításhoz vezet, akkor a kopás sebessége megfordítható, hogy meghaladja a közepes keménységű fémet (például a bronzot).

Negyedszer, keménység -optimalizálási stratégia a mérnöki alkalmazásokban

1. Gradiens keménységtervezés

Felszíni edzési folyamat:A nitriding (a hv 900-1200 infiltrációs réteg keménysége), a lézer oltás (felszíni HRC 65-70) és más technológiák használata, így a persely kemény mag felülete nehéz. Például:

Miután az autómotor vezérműtengely -perselye ion nitride, a felület kopását 60% -kal csökkentik az egész edzett részhez képest, és ugyanakkor elkerüljük a mag törékeny törését.

2. A keménység és más tulajdonságok illesztése

Keménység - Keménység egyensúlya:Az építőipari gépek perselyeit (pl. Kotrógép vödör tengely perselyeket) meg kell erősíteni a HRC 45-50 számára, ahol az ütközési szilárdság (nagyobb vagy egyenlő 25J/cm²) megakadályozza a forgácsot a kőzet hatása miatt, és a perselyek élettartamát 1,8 -szor meghosszabbítja a HRC60 bukákhoz képest.

Keménység - Korrózióállósági koordináció:A 316L rozsdamentes acél (HRC 28-32) tengervíz-szivattyú perselyválasztéka, bár a keménység alacsonyabb, mint a csapágy acél, de a passzivációs film korrózióállósága úgy, hogy az átfogó élettartam (8000 óra), mint a krómozott acélnál (HRC60, élettartama 5000 óra).

Öt, tipikus hibás esetek és keménységi korrelációs elemzés

1. Diszkáló kopáshiba (bányászati gépek)

A kudarc jelenség:Egy zúzó orsó persely (45 # acél, HB22 0) 3 hónappal a belső átmérő kopása után haladja meg a 0 3 mm -t, jóval több, mint a megengedett 0,1 mm érték.

Keménység hozzárendelése: Az ércpor (HV keménység 800-1200) messze meghaladta a persely felületi keménységét, és javasolták, hogy a GCR15 csapágy acélt használjon HRC 58-62 -nel, amely várhatóan több mint 1 évre meghosszabbítja a szolgálati életet. 2.

2. Ragasztó kopáshiba (kompresszor)

Hiba-jelenség: Az alumínium ötvözet perselyét (HB90) az indításkor szorongatták kenés nélkül, és a felszínen fémátviteli nyomok jelentek meg.

Fejlesztési intézkedések: A kemény krómozott bevonat (HV1000) a felületen tízszer növelte a keménységet, és a tapadás kritikus sebességét 2m/s -ról 8 m/s -ra növelték, ami sikeresen megoldotta a ragasztás problémáját.

Összegzés:A keménységnek a persely kopásállóságára gyakorolt hatása a "pozitív korreláció a tényleges időközönként, a küszöbérték túllépése után nemlineáris" törvényét követi. A mérnöki tervezés során össze kell kombinálni a kopás típusát (csiszoló/tapadást/fáradtságot), a munkakörülmények paramétereit (terhelés/sebesség/hőmérséklet) és az anyag illesztése az optimális tartomány keménységének (általában HRC {1}}), és a „külső keménység és a belső keménység” teljesítményének optimalizálása érdekében, a purzsa életének optimalizálása érdekében.

Vegye fel velünk a kapcsolatot
📞 Telefon:+86-8613116375959
📧 Email: 741097243@qq.com
🌐 Hivatalos weboldal:https://www.automation-js.com/