ZWZ15 baja bantalan karburasi bermutu tinggiuntuk bantalan angin dll
Abstrak: Komposisi, sifat dan aplikasi dari baja bantalan karburisasi bermutu tinggi ZWZ 15 yang baru dikembangkan diperkenalkan dan dibandingkan dengan baja 20Cr2Ni4. Hasilnya menunjukkan bahwa baja ZWZ 15 memiliki sifat yang lebih baik dan dapat memenuhi persyaratan pembuatan bantalan besar dengan baik.
Kata kunci: bantalan gelinding; Bantalan baja; Peralatan mekanis; perawatan panas
Salah satu arah pengembangan penting dari industri manufaktur peralatan adalah skala besar. Dengan meningkatnya peralatan skala besar seperti rolling mill, kapal, turbin angin, peralatan tenaga nuklir, peralatan kimia dan tajuk jalan, bantalan pendukung juga menunjukkan tren skala besar. Saat ini, baja bantalan karburasi yang ada di China tidak dapat memenuhi persyaratan pembuatan bantalan besar. Misalnya, ketika baja bantalan karburasi 20Cr2Ni4 digunakan untuk membuat cincin bantalan poros utama turbin angin 6 MW, kekerasan permukaannya, kedalaman lapisan pengerasan yang efektif, dan kekerasan inti tidak dapat memenuhi persyaratan teknis perlakuan panas karburasi pada bagian bantalan. Oleh karena itu, Wafangdian Bearing Group Co., Ltd., Grup Baja Khusus Timur Laut dan Baja Khusus Xining bersama-sama mengembangkan baja bantalan karburasi bermutu tinggi ZWZ15 dengan kinerja lebih baik daripada 20Cr2Ni4. Komposisi, sifat dan aplikasi baja ini diperkenalkan dan dibandingkan dengan baja 20Cr2Ni4.
1. Baja bantalan karburasi 20Cr2Ni4
Saat ini, baja bantalan karburasi yang umum digunakan di Cina termasuk 20CrNiMo, 20CrNi2Mo, 10CrNi3Mo dan 20Cr2Ni4. Baja 20Cr2Ni4 memiliki hardenability terbaik. Saat ini, ini adalah yang paling banyak digunakan dan digunakan di Cina. Ini memiliki kinerja kerja dingin dan panas yang sangat baik dan sifat mekanik yang baik. Setelah perlakuan panas karburasi dan pendinginan, ia memiliki kekerasan yang sangat baik, ketahanan aus, dan umur kelelahan yang baik, yang dapat memenuhi persyaratan kinerja bagian bantalan. Cocok untuk rol pemesinan dengan diameter maksimum 160 mm dan cincin bantalan dengan ketebalan efektif 120 mm.
Lihat Tabel 1 untuk standar komposisi kimia baja 20Cr2Ni4 dan komposisi kimia sebenarnya dari sampel. Lihat Tabel 2 untuk standar sifat mekanik baja dan sifat mekanik sampel. Proses perlakuan panas sampel dalam tabel adalah: (870 ± 20) derajat pemanasan dan pendinginan oli. Kemudian (790 ± 20) derajat pemanasan dan pendinginan oli. Tempering pada 150 ~ 200 derajat dan pendinginan udara.
Suhu transformasi fasa sampel baja 20Cr2Ni4 ditunjukkan pada Tabel 3, data hardenability ditunjukkan pada Tabel 4, dan kurva pendinginan akhir ditunjukkan padaGambar 1.
Gbr. 1 Kurva quenching ujung sampel baja 20cr2ni4 dan zwz15
Jika roller dengan diameter efektif lebih besar dari 160 mm dan ferrule dengan ketebalan efektif lebih dari 120 mm terbuat dari baja 20Cr2Ni4, kekerasan permukaannya, kedalaman lapisan pengerasan efektif, dan kekerasan inti sulit untuk memenuhi persyaratan teknis bagian bantalan. Untuk memproduksi bagian bantalan besar ini, perlu dikembangkan baja bantalan karburasi bermutu tinggi dengan kinerja lebih baik daripada 20Cr2Ni4.
2. Pengembangan baja ZWZ15
2.1 Desain komposisi
Proses pengembangan baja bantalan asing pada dasarnya untuk menyesuaikan komposisi berdasarkan baja dewasa yang ada, sehingga baja baru dapat memperoleh kinerja yang diinginkan, mengurangi biaya pengembangan dan kesulitan baja baru, dan meningkatkan tingkat keberhasilan. pengembangan baja baru. Menurut ide ini, berdasarkan baja 20Cr2Ni4, komposisi kimianya disesuaikan dengan tepat. Komposisi kimia dari baja ZWZ15 yang dirancang ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5 Komposisi kimia baja ZWZ15
Perbedaan utama antara baja ZWZ15 dan 20Cr2Ni4 adalah:
(1) Baja ZWZ15 ditambahkan dengan Mo, dan fraksi massanya adalah 0.25 persen ~ 0.35 persen . Mo dapat meningkatkan hardenability dan stabilitas tempering baja, meningkatkan kinerja karburasi, menghaluskan partikel karbida, dan meningkatkan kekuatan kelelahan dan ketahanan aus. Menambahkan sejumlah kecil Mo dapat sangat meningkatkan kemampuan pengerasan baja, tetapi tidak berpengaruh pada kemampuan kerja dingin dan panas serta sifat mekanik baja. Kinerja memiliki dampak yang kecil.
(2) Mengurangi kandungan C dengan benar dan meningkatkan ketangguhan patah baja ZWZ 15 dapat mengimbangi penurunan ketangguhan patah baja ZWZ 15 yang disebabkan oleh penambahan Mo sampai batas tertentu dan membuat baja ZWZ 15 patah. Ketangguhannya setara dengan baja 20Cr2Ni4.
(3) Saat ini, dalam produksi baja bantalan di Cina, teknologi kontrol komposisi baja sudah sangat matang. Mengurangi rentang komposisi elemen C, Ni dan Si dengan tepat tidak akan meningkatkan kesulitan produksi dan biaya produksi baja bantalan, tetapi juga meningkatkan konsistensi komposisi baja, kinerja proses dan parameter lainnya, dan mengurangi fluktuasi kualitas pemrosesan panas selanjutnya dan perawatan panas.
2.2 Parameter kinerja
Komposisi kimia baja ZWZ 15 yang digunakan untuk pengujian ditunjukkan pada Tabel 5. Proses perlakuan panas sampel adalah: (870 ± 20) derajat pemanasan dan pendinginan oli. Kemudian (790 ± 20) derajat pemanasan dan pendinginan oli. Tempering pada 150 ~ 200 derajat dan pendinginan udara. Sifat mekanik baja setelah perlakuan ditunjukkan pada Tabel 6.
Tabel 6 Sifat mekanik baja ZWZ15
Dapat dilihat dari tabel 2 dan tabel 6 bahwa ketika proses perlakuan panas yang sama diadopsi, sifat mekanik baja ZWZ 15 setara dengan baja 20Cr2Ni4. Suhu transformasi sampel baja ZWZ 15 ditunjukkan pada Tabel 7. Berdasarkan tabel 3 dan tabel 7, suhu transformasi ZWZ 15 mirip dengan baja 20Cr2Ni4. Oleh karena itu, proses kerja panas yang sama atau serupa dapat diadopsi.
Tabel 7 Temperatur transformasi baja ZWZ15
Data hardenability sampel baja ZWZ 15 ditunjukkan pada Tabel 8, dan kurva end quenching ditunjukkan pada Gambar 1. Terlihat dari tabel 4 dan tabel 8 bahwa hardenability baja ZWZ 15 jauh lebih baik daripada baja 20Cr2Ni4 . Oleh karena itu, baja ZWZ 15 cocok untuk pembuatan bagian bantalan yang lebih besar.
Tabel 8Hdata kemampuan taman dariZWZ 15 baja (AustenisasiTsuhu 870derajat)
3. Teknologi peleburan dan pemrosesan baja ZWZ15
3.1 Peleburan dan penggulungan
Proses peleburan dan penggulungan ZWZ15 pada dasarnya sama dengan baja 20Cr2Ni4, tetapi perhatikan pendinginan lambat setelah penggulungan untuk mencegah retak.
3.2 Penempaan dan perlakuan panas
Parameter proses penempaan ZWZ 15 pada dasarnya sama dengan baja 20Cr2Ni4, tetapi perhatikan pendinginan lambat dan anil tepat waktu setelah penempaan, dan proses anilnya juga pada dasarnya sama dengan baja 20Cr2Ni4.
Suhu karburasi baja ZWZ 15 adalah 920 ~ 980 derajat, dan waktu karburasi ditentukan sesuai dengan kedalaman lapisan karburasi. Setelah karburasi, oli didinginkan dan ditempa pada suhu tinggi pada waktunya. Pada suhu karburasi yang sama, kecepatan karburasi baja ZWZ15 pada dasarnya sama dengan baja 20Cr2Ni4. Namun, karena bagian bantalan yang lebih besar terbuat dari baja ZWZ 15, kedalaman lapisan karburasi yang dibutuhkan seringkali lebih dalam. Untuk mempersingkat waktu karburasi dan mengurangi biaya karburasi, suhu karburasi yang lebih tinggi harus diterapkan sejauh mungkin.
Temper suhu tinggi: 650 derajat × 12 jam temper ditambah pendinginan udara hingga 60 derajat. Di bawah plus 650 derajat × 12 jam tempering.
Pendinginan sekunder: (790 ± 20) derajat, pendinginan oli; Tempering pada 150 ~ 200 derajat dan pendinginan udara.
3.3 Kisaran ukuran bagian yang berlaku
Baja bantalan karburasi canggih ZWZ15 cocok untuk memproses rol dengan diameter 150 ~ 280 mm dan ferrules dengan ketebalan dinding efektif 120 ~ 230 mm. Setelah karburisasi dan pendinginan di atas, kekerasan permukaan, kedalaman lapisan pengerasan yang efektif, dan kekerasan inti dapat memenuhi persyaratan JB / T 8881-2001kondisi teknis untuk perlakuan panas karburasi bagian bantalan gelinding.
Lebih tentangRol lancip WBM:
Balapan cincin dalam dan luar adalah segmen kerucut dan rolnya diruncingkan sehingga permukaan kerucut dari lintasan, dan sumbu rol, jika diproyeksikan, semuanya akan bertemu pada titik yang sama pada sumbu utama bantalan. Geometri ini membuat gerakan kerucut tetap koaksial, tanpa gerakan geser antara lintasan dan diameter luar rol.
Geometri berbentuk kerucut ini menciptakan tambalan kontak linier yang memungkinkan beban lebih besar untuk dibawa dibandingkan dengan bantalan bola (bola), yang memiliki kontak titik. Geometri berarti bahwa kecepatan tangensial dari permukaan masing-masing rol sama dengan lintasannya di sepanjang bidang kontak dan tidak terjadi penggosokan diferensial.
Rol distabilkan dan ditahan oleh flensa pada cincin bagian dalam, di mana ujung besarnya meluncur, yang menghentikan rol agar tidak keluar karena "efek biji labu" dari bentuk kerucutnya.
Perusahaan WBM didirikan pada tahun 1988, yang berlokasi di kawasan industri Lilou, distrik Luolong, Luoyang, RRC. WBM adalah penyedia profesional bearing cold heading die, taper roller, alat gerinda dan peralatan deteksi serta layanan konsultasi/perdagangan komprehensif dalam rantai pasokan industri bearing. Perancangan, produksi, penjualan, layanan, dan survei semuanya termasuk dalam sistem manajemen mutu. Dan tanaman itu mencakup 36300㎡. Saat ini, WBM memiliki 80 paten untuk invensi.
WBM telah memperoleh sertifikat ISO9001:2000 dan ISO/IATF16949, Reputasi WBM yang luar biasa dibangun di atas prinsip-prinsip manajemen inti kami: inovasi teknis, kualitas dan efisiensi keluaran tinggi, kerja keras, pertemuan dan melampaui harapan klien.