Cum să îmbunătățiți rezistența la oboseală și rezistența la uzură a plăcii de rulment compozit de oțel?

Îmbunătățirea rezistenței la oboseală și rezistența la uzură a Placă de rulment compozită din oțel este o problemă multidisciplinară complexă, care necesită o examinare cuprinzătoare de la mai multe aspecte, cum ar fi proiectarea materialelor, optimizarea interfeței, procesul de fabricație și tratamentul suprafeței. Următoarele sunt câteva metode specifice și căi tehnice:

1. Optimizarea rezistenței la legarea interfeței
Controlul microstructurii de interfață: Rezistența de legare a interfeței dintre oțel și cupru afectează în mod direct performanța generală a materialului compozit. Prin optimizarea microstructurii la interfață (cum ar fi reducerea porozității și evitarea formării fazelor fragile), rezistența la oboseală poate fi îmbunătățită semnificativ.
Metodă:
În timpul sudării explozive sau a procesului compus la rulare la cald, controlați strict temperatura, presiunea și rata de răcire pentru a promova lipirea metalurgică, mai degrabă decât lipirea mecanică.
Introducerea unui strat de tranziție intermediar (cum ar fi nichel, titan sau aluminiu) pentru a forma un compus intermetalic stabil prin reacția de difuzie și îmbunătățirea forței de legare a interfeței.
Proiectarea compoziției chimice: Introducerea unei cantități adecvate de elemente de aliere (cum ar fi CR, Mo, Al) în zona interfeței poate îmbunătăți rezistența interfeței prin consolidarea soluției solide sau mecanismul de întărire a precipitațiilor.
2. Alegeți grosimea și distribuția stratului de cupru corespunzător
Grosimea stratului de cupru are o influență importantă asupra rezistenței la oboseală și a rezistenței la uzură a plăcii de rulment compuse. Un strat prea gros de cupru poate duce la o capacitate insuficientă de încărcare, în timp ce un strat de cupru prea subțire poate reduce efectul de conductivitate termică și lubrifiere.
Strategie de optimizare:
În conformitate cu condițiile de lucru reale, raportul optim de grosime a stratului de cupru este determinat prin analiza elementelor finite și verificarea experimentală.
Creșterea grosimii stratului de cupru în zonele de stres ridicat pentru a oferi o mai bună performanță de lubrifiere, reducând în același timp grosimea stratului de cupru în zonele de stres scăzut pentru a reduce costurile.
3. Tehnologia de modificare a suprafeței
Modificarea suprafeței este unul dintre mijloacele cheie pentru îmbunătățirea rezistenței la uzură. Prin aplicarea unui tratament de acoperire sau de modificare pe suprafața stratului de cupru, proprietățile sale tribologice pot fi îmbunătățite semnificativ.
Metodă:
Placarea cu laser: Un strat de carbură cimentată (cum ar fi WC-CO) este îmbrăcat pe suprafața stratului de cupru pentru a forma un strat de suprafață rezistent la uzură mare.
Tratament de nitring: nitring ion sau nitrudă de gaz a stratului de cupru pentru a forma un strat întărit pentru a îmbunătăți duritatea suprafeței și rezistența la uzură.


Tehnologie de placare: Electroplarea sau placarea chimică a unui strat de aliaj pe bază de nichel sau pe bază de crom pe suprafața stratului de cupru pentru a spori rezistența la oxidare și rezistența la uzură.
Acoperire nano: Utilizarea depunerii de vapori fizici (PVD) sau a tehnologiei de depunere a vaporilor chimici (CVD), un film dur la scară nano (cum ar fi Tin, CRN) este depus la suprafață pentru a îmbunătăți în continuare rezistența la uzură.
4. Introducerea designului de materiale compozite
Introducerea unei faze de consolidare (cum ar fi fibra de carbon, grafen, particule de alumină etc.) în stratul de cupru poate îmbunătăți eficient rezistența și rezistența la uzură.
Metodă:
Adăugarea de grafen sau nanotuburi de carbon la matricea de cupru, folosind proprietățile sale mecanice excelente și proprietățile de ungere pentru a reduce coeficientul de frecare și pentru a îmbunătăți rezistența la uzură.
Pregătiți materiale compozite pe bază de cupru prin tehnologia metalurgiei pulbere și adăugați particule ceramice (cum ar fi sic, al₂o₃) pentru a spori rezistența și rezistența la uzură.
5. Optimizarea procesului de fabricație
Diferite procese de fabricație au un impact semnificativ asupra performanței plăcilor de rulment compuse. Prin îmbunătățirea procesului de fabricație, performanța generală a materialului poate fi îmbunătățită.
Metode:
Sudarea cu explozie: prin controlul precis al energiei și unghiului exploziei, este asigurată calitatea de legătură metalurgică a interfeței de oțel-cupru.
Compozit la rulare la cald: rularea la cald este efectuată sub temperatură ridicată și presiune ridicată pentru a forma o legătură metalurgică densă între oțel și cupru, eliminând în același timp defectele interne.
Tratamentul termic ulterior: prin tratamentul de recoacere sau îmbătrânire, stresul rezidual este eliberat și rezistența la oboseală a materialului este îmbunătățită.

Prin aplicarea cuprinzătoare a metodelor de mai sus, rezistența la oboseală și rezistența la uzură a plăcii de rulment compozit de oțel poate fi îmbunătățită semnificativ pentru a satisface cerințele de înaltă performanță în condiții de muncă diferite. Dacă este necesară o discuție detaliată pentru o direcție specifică, conținutul de cercetare și soluțiile tehnice pot fi perfecționate în continuare.