Veerelaagrite materjalide arengusuunad
In veerlaagerTootmises ja materjali omadustes on otseselt määratud laagri eluiga, töökindlus ja rakendatavad töötingimused. Praegu on laagriosad endiselt peamiselt valmistatud kõrge süsinikusisaldusega kroomlaagriterasest, näiteks tavalistest GCr15 ja GCr15SiMn. Viimastel aastatel, kuna seadmed on arenenud suuremate kiiruste, raskemate koormuste, kõrgemate temperatuuride ja keerukamate töötingimuste suunas, on ka laagrimaterjale pidevalt täiustatud, mis näitab peamiselt järgmisi arengusuundi:
1. Kõrge karastatavusega laagriteras
Suurte ja paksuseinaliste laagridetailide vajaduste rahuldamiseks on tööstusharu järk-järgult välja töötanud suure karastatavusega laagriterased, näiteks GCr15SiMo ja GCr18Mo. Need materjalid võimaldavad suuremate ristlõikemõõtmete korral saada ühtlase karastatud struktuuri, parandades detailide üldist tugevust ja väsimuskindlust ning sobivad suurte laagrite ja raskete seadmete jaoks.
2. Pinnakarendatud laagriteras
GCr4 pinnakarastatud terast kasutatakse tavaliselt rasketes seadmetes, näiteks raudteesõidukites ja valtsimispinkides. Keskmise sagedusega induktsioonkuumutamise ja kiire jahutamise abil saab detailide pinnale moodustada teatud paksusega karastatud kihi, mis annab laagrile nii suure pinnakõvaduse kui ka suure südamiku sitkuse, parandades seeläbi väsimuskindlust ja löögikindlust.
3. Uut tüüpi roostevabast terasest laagriteras
Traditsioonilistel roostevabadel terastel, näiteks 9Cr18 ja 9Cr18Mo (440C), on hea korrosioonikindlus, kuid need on altid jämedate karbiidide moodustumisele, mis mõjutab väsimuskindlust ja pinnakvaliteeti. Viimastel aastatel välja töötatud 0,7C-13Cr martensiitse roostevaba teras parandab süsiniku- ja kroomisisalduse ning eutektiliste karbiidide sisalduse vähendamise abil veelgi laagrite kontaktväsimuse, sitkuse ja korrosioonikindluse omadusi. Seda kasutatakse tavaliselt täppis-roostekindlates laagrites, näiteks kõvaketta laagrites ja meditsiiniseadmete laagrites.
4. Kõrge tugevusega legeerteras
GT-seeria laagriterased parandavad optimeeritud sulami koostise tõttu maatriksi tugevust ja sitkust ning suurendavad karastusstabiilsust. Need sobivad nii rasketele kui ka kergetele laagrikonstruktsioonidele ning neil on puhaste määrimistingimuste korral hea kasutusiga.
5. Saastumiskindel laagriteras
Praktikas võivad määrdeõlis olevad tolmu- või kulumisosakesed laagripinnale moodustada mõlke, mis viib pinge kontsentreerumiseni ja enneaegse väsimuse tekkimiseni. Selle probleemi lahendamiseks on Jaapan välja töötanud saastumiskindlate laagriteraste TF-seeria (näiteks TF, HTF, STF, NTF jne).
Süsinikusisalduse ja legeerelementide suhete optimeerimise abil moodustab materjal rohkem peeneid karbiide ja suurendab säilinud austeniidi hulka, vähendades seeläbi pingekontsentratsiooni süvendiservades. Praktiline kogemus näitab, et TF-seeria terastest valmistatud laagrite eluiga võib saastunud määrimistingimustes olla 4–10 korda pikem.
6. Kvaasi-kõrgtemperatuuriline laagriteras
Kui tavalisi GCr15 laagreid kasutatakse temperatuuril 100 ℃ kuni 200 ℃, tekib materjali aluspinnakihile kergesti madala kõvadusega "säravvalge tsoon", mis vähendab laagri eluiga. Selle probleemi lahendamiseks on välja töötatud peaaegu kõrge temperatuuriga laagriterased, näiteks NTJ2 ja KUJ7. Selliste elementide nagu Cr, Si ja Mo sisalduse sobiva suurendamisega vähendatakse säravvalgete tsoonide teket, mis võimaldab laagritel säilitada hea eluea ja mõõtmete stabiilsuse isegi temperatuuril 150 ℃.～180 ℃. Neid materjale kasutatakse laialdaselt automootorites, generaatorites ja kuumtöötlemisseadmetes.
7. Kõrgtemperatuuriline laagriteras
Kõrge temperatuuri ja kiirusega töötingimustes, näiteks lennunduses, on traditsioonilised materjalid ebapiisavad. Varased kõrge temperatuuriga laagriterased, nagu T1, T2, T10 ja M50, omasid küll kõrget kõrget kõvadust, kuid neil oli ka kõrge legeerelementide sisaldus ja kõrge hind.
Viimastel aastatel on Euroopa ja Ameerika Ühendriigid välja töötanud uue põlvkonna kõrgtemperatuurilisi karastusteraseid, näiteks M50NiL, CBS1000 ja RBD. Nende hulgas on M50NiL kõige laialdasemalt kasutatav. Pärast karastamist moodustuvad pinnale peened karbiidid, mis tekitavad jääkpinget. Selle südamiku sitkus võib ulatuda 2,5 korda suuremaks kui M50-l, mille tulemuseks on pikem väsimuskindlus. Praegu kasutatakse seda peamiselt tipptasemel seadmete valdkonnas, näiteks lennukimootorite peavõlli laagrites. Üldiselt liigub veerelaagrimaterjalide arendamine pidevalt edasi suurema tugevuse, suurema töökindluse, reostuskindluse, korrosioonikindluse ja kõrge temperatuuritaluvuse suunas. Lennunduse, uute energiaseadmete ja tipptasemel tootmise arenguga süveneb uute laagrimaterjalide uurimine ja rakendamine jätkuvalt, pakkudes tugevamat tehnilist tuge laagrite jõudluse parandamiseks.
Postituse aeg: 13. mai 2026
