Indiferent dacă placă de rulment compozită din oțel Poate satisface aplicarea unor condiții de muncă extreme, cum ar fi temperatura ridicată și sarcina ridicată, depinde în principal de cerințele specifice ale combinației sale de materiale, al procesului de producție, al proiectării și al mediului de aplicare. Combinația de materiale compozite cu copper din oțel oferă acestui tip de plăci de rulment câteva avantaje unice, permițându-i să funcționeze bine în anumite condiții de temperatură ridicată și de încărcare ridicată. Cu toate acestea, este necesară o analiză specifică pentru diferite condiții de muncă.
În condiții de temperatură ridicată, stabilitatea termică și rezistența la temperatură ridicată a materialelor de rulment sunt cruciale. Performanța plăcilor de rulment compozit de oțel este afectată de următorii factori:
Cuprul are o conductivitate termică excelentă, astfel încât materialele pe bază de cupru pot ajuta la disiparea căldurii, permițând plăcilor de rulment să facă față mai bine problemei acumulării de căldură în medii la temperaturi ridicate. Mai ales în cazul funcționării de mare viteză și a frecării care generează mai multă căldură, conductivitatea termică a cuprului ajută la efectuarea rapidă a căldurii, evitând astfel supraîncălzirea rulmentului.
Cuprul are un punct de topire scăzut (aproximativ 1083 ° C), iar în medii la temperaturi extrem de ridicate, poate exista un risc de înmuiere și deformare a materialelor. Cu toate acestea, punctul de topire al materialelor din oțel este ridicat (aproximativ 1370 ° C), astfel încât rezistența la temperatură ridicată a materialelor compozite cu copper din oțel este îmbunătățită într-o anumită măsură de matricea de oțel. În general, placa de rulment compozită din oțel este potrivită pentru condițiile generale de lucru la temperaturi ridicate, dar atunci când depășește punctul de topire al cuprului, poate apărea degradarea performanței și ar trebui să se acorde o atenție specială controlului temperaturii.
În mediile cu temperaturi ridicate, căldura generată de frecare poate determina deteriorarea performanței de lubrifiere a materialelor tradiționale și chiar poate provoca probleme precum ablația și adeziunea. Cuprul are proprietăți bune auto-lubrifiante, ceea ce face ca placa de rulment compozită din oțel-cupru să prezinte o performanță anti-frecare bună în anumite condiții de temperatură ridicată și de încărcare ridicată. Cu toate acestea, atunci când temperatura este prea mare, pot fi necesare măsuri suplimentare de ungere pentru a evita uzura excesivă.
Capacitatea de rulment cu sarcină ridicată a plăcii de rulment compozit de oțel, depinde în principal de următoarele aspecte:
Materialul pe bază de oțel oferă rezistența și duritatea plăcii de rulment compuse, permițându-i să reziste la sarcini externe ridicate. Rezistența la compresiune și duritatea oțelului pot satisface de obicei nevoile în condiții de încărcare grea, în special în câmpurile utilajelor miniere, echipamente metalurgice etc., unde materialele compozite din oțel sunt adesea utilizate în aplicații în care sunt apăsate obiecte grele.
Deși cuprul are o rezistență scăzută, are o elasticitate bună și rezistență la uzură, ceea ce poate reduce eficient uzura cauzată de frecare. În condiții de încărcare ridicată, proprietățile auto-lubrifiante ale cuprului ajută la reducerea coeficientului de frecare, evitând astfel acumularea și uzura excesivă de căldură.
Structura compozită a plăcii de rulment compozite din oțel completează performanța generală a materialului. Stratul de oțel oferă suport de înaltă rezistență, în timp ce stratul de cupru îmbunătățește rezistența la uzură și performanța de ungere. O astfel de structură compozită permite plăcii de rulment să mențină o capacitate bună de încărcare și durabilitate sub sarcină mare.
În condiții de încărcare ridicată, placa de rulment generează de obicei multă căldură, ceea ce duce la o expansiune termică. Cuprul are un coeficient de expansiune termică mai mare decât oțelul, astfel încât materialul se poate schimba ca mărime în funcție de operațiune de încărcare ridicată pe termen lung. Pentru a rezolva această problemă, proiectarea plăcii de rulment compozit cu copper din oțel ia în considerare de obicei caracteristicile de expansiune ale materialului pentru a evita deformarea sau deteriorarea cauzată de o expansiune termică inegală.
În condiții extreme de temperatură ridicată și sarcină ridicată, performanța plăcii de rulment compozit cu copper din oțel depinde de obicei de sinergia celor două. În astfel de condiții extreme, materialele compozite cu copper din oțel pot oferi o capacitate mai bună de încărcare și performanțe de frecare, dar sunt necesare și măsuri suplimentare, cum ar fi optimizarea sistemului de ungere sau controlul temperaturii ambientale, pentru a evita degradarea materialelor.
Plăcile de rulment compozit cu copper din oțel sunt adesea utilizate în medii cu sarcină mare și la temperaturi ridicate, cum ar fi metalurgia, mașinile miniere, generarea de energie eoliană și platformele de foraj offshore. În aceste condiții, placa de rulment nu numai că trebuie să reziste la presiunea grea, dar trebuie să funcționeze mult timp la temperaturi ridicate. Prin urmare, alegerea unei plăci de rulment compozite din oțel adecvat și combinarea acesteia cu o metodă de ungere adecvată poate îmbunătăți mult durata de viață și stabilitatea serviciului în aceste condiții extreme de muncă.
Pentru a permite plăcii de rulment compozit de oțel pentru a face față mai bine condițiilor de muncă extreme, cum ar fi temperatura ridicată și sarcina ridicată, producătorii optimizează de obicei următoarele aspecte:
Prin optimizarea raportului de grosime al stratului de cupru și al stratului de bază de oțel, capacitatea de rulare și rezistența la temperatură ridicată a plăcii de rulment pot fi îmbunătățite. De exemplu, un strat de cupru mai subțire poate reduce mai bine greutatea în timp ce îmbunătățește conducerea căldurii; în timp ce un strat de oțel mai gros oferă un suport mai puternic.
Prin acoperirea de suprafață, tratamentul termic și alte metode, pot fi îmbunătățite rezistența la temperatură ridicată, rezistența la uzură și rezistența la coroziune a plăcii de rulment compozit de oțel. De exemplu, utilizarea acoperirii de protecție la temperaturi ridicate poate îmbunătăți în continuare stabilitatea materialului în condiții de muncă extreme.
Pentru a reduce impactul negativ al mediului de temperatură ridicată asupra plăcii de rulment compozit de oțel, este de obicei necesar să coopereze cu un sistem de lubrifiere și răcire adecvat. Lubrifierea și răcirea regulată nu pot doar să crească durata de viață a plăcii de rulment, dar, de asemenea, reduce problema acumulării de căldură cauzată de frecare.
Placa de rulment compozită cu copper din oțel poate arăta performanțe excelente în condiții de muncă extreme, cum ar fi temperaturi ridicate și sarcină ridicată, dar aplicarea sa mai are anumite limitări. Rezistența sa ridicată, performanța bună de frecare și conductivitatea termică o fac potrivită pentru majoritatea mediilor de temperatură ridicată și de încărcare ridicată, dar pentru temperaturi ultra-înalte sau condiții de încărcare ultra-grele, sunt încă necesare proiecte suplimentare de optimizare și măsuri auxiliare. Prin proiectarea fină și optimizarea adecvată a procesului, plăcile de rulment compozite din oțel pot obține performanțe mai bune în aceste condiții extreme și să îndeplinească cerințele de inginerie.