L'impacte de l'entorn d'alta o baixa temperatura en els materials de la cadena de rodets
En aplicacions industrials, les cadenes de rodets, com a component de transmissió important, s'utilitzen àmpliament en diversos equips mecànics i línies de producció. Tanmateix, els diferents entorns de treball tenen requisits diferents pel que fa al rendiment de les cadenes de rodets, especialment en entorns d'alta o baixa temperatura, el rendiment dels materials de les cadenes de rodets canviarà significativament, cosa que afectarà directament la vida útil i la fiabilitat de les cadenes de rodets. Aquest article explorarà en profunditat l'impacte dels entorns d'alta o baixa temperatura en els materials de les cadenes de rodets i proporcionarà als compradors majoristes internacionals una referència per seleccionar materials de cadena de rodets adequats.
1. Visió general dels materials de les cadenes de rodets
Les cadenes de rodets solen estar fetes d'acer al carboni, acer d'aliatge, acer inoxidable i altres materials. L'acer al carboni té les característiques de baix cost i alta resistència, però poca resistència a la corrosió i a l'oxidació; l'acer d'aliatge millora la resistència, la tenacitat i la resistència a la corrosió del material afegint elements d'aliatge com ara crom, níquel, molibdè, etc.; l'acer inoxidable té una excel·lent resistència a la corrosió, resistència a l'oxidació i alta resistència, i és adequat per a entorns de treball durs.
2. L'impacte de l'entorn d'alta temperatura en els materials de la cadena de rodets
(I) Canvis en la resistència del material
A mesura que augmenta la temperatura, la resistència dels materials de les cadenes de rodets disminuirà gradualment. Per exemple, la resistència d'una cadena d'acer al carboni general comença a disminuir significativament quan la temperatura supera els 200 °C. Quan la temperatura supera els 300 °C, la reducció de la duresa i la resistència serà més significativa, cosa que provocarà una vida útil més curta de la cadena. Això es deu al fet que les altes temperatures canviaran l'estructura reticular del material metàl·lic, debilitaran la força d'unió entre els àtoms i, per tant, reduiran la capacitat de càrrega del material.
(ii) Efecte de la resistència a l'oxidació
En ambients d'alta temperatura, els materials de les cadenes de rodets són propensos a reaccions d'oxidació. Les cadenes d'acer al carboni reaccionen fàcilment amb l'oxigen per generar òxid de ferro a altes temperatures, cosa que no només consumeix el material en si, sinó que també forma una capa d'òxid a la superfície de la cadena, cosa que provoca un augment del coeficient de fricció de la cadena i un major desgast. Les cadenes d'acer inoxidable, com que contenen elements d'aliatge com el crom, poden formar una densa pel·lícula d'òxid de crom a la superfície, cosa que pot evitar eficaçment que l'oxigen continuï erosionant l'interior del material, millorant així la resistència a l'oxidació de la cadena.
(iii) Problemes de lubricació
Les altes temperatures poden alterar el rendiment de l'oli o greix lubricant. D'una banda, la viscositat de l'oli lubricant disminuirà, l'efecte de lubricació es deteriorarà i no podrà formar una pel·lícula lubricant eficaç a la superfície del parell de fricció de la cadena, cosa que provocarà un augment de la fricció i un desgast agreujat; d'altra banda, el greix es pot fondre, evaporar o fins i tot cremar, perdent el seu efecte lubricant i accelerant encara més el desgast de la cadena. Per tant, quan s'utilitzen cadenes de rodets en ambients d'alta temperatura, cal seleccionar lubricants adequats per a condicions d'alta temperatura i augmentar la freqüència de lubricació.
III. L'impacte de l'entorn de baixa temperatura en els materials de les cadenes de rodets
(I) Augment de la fragilitat del material
A mesura que disminueix la temperatura, la tenacitat dels materials de les cadenes de rodets disminueix i la fragilitat augmenta. Especialment en ambients de baixa temperatura, la resistència a l'impacte dels materials es reduirà significativament i és probable que es produeixi una fractura fràgil. Per exemple, el rendiment a l'impacte d'algunes cadenes d'acer estàndard es deteriorarà significativament quan la temperatura sigui inferior a -20 ℃. Això es deu al fet que el moviment tèrmic atòmic del material s'afebleix a baixes temperatures, el moviment de dislocació és difícil i la capacitat del material per absorbir impactes externs es redueix.
(II) Solidificació de lubricants
Les baixes temperatures augmentaran la viscositat de l'oli o greix lubricant, i fins i tot la solidificaran. Això dificultarà la lubricació completa de la cadena en arrencar, augmentant la fricció i el desgast. A més, els lubricants solidificats poden dificultar el funcionament normal de la cadena i afectar la seva flexibilitat. Per tant, quan s'utilitzen cadenes de rodets en ambients de baixa temperatura, cal seleccionar lubricants amb un bon rendiment a baixa temperatura, i la cadena ha d'estar completament preescalfada i lubricada abans del seu ús.
(III) Contracció i deformació de la cadena
En ambients de baixa temperatura, el material de la cadena de rodets es contraurà, cosa que pot fer que la mida de la cadena canviï i afectar la seva precisió d'acoblament amb el pinyó. A més, les baixes temperatures també poden augmentar la tensió residual a la cadena, fent que la cadena es deformi durant l'ús, afectant la suavitat i la precisió de la transmissió.
IV. Rendiment de cadenes de rodets de diferents materials en entorns d'alta i baixa temperatura
(I) Cadenes de rodets d'acer inoxidable
Les cadenes de rodets d'acer inoxidable funcionen bé tant en ambients d'alta com de baixa temperatura. A altes temperatures, la seva resistència a l'oxidació i la seva resistència es mantenen bé, i poden funcionar normalment a 400 °C o fins i tot a temperatures superiors; a baixes temperatures, la tenacitat i la resistència a la corrosió de l'acer inoxidable també són excel·lents, i es poden utilitzar a -40 °C o fins i tot a temperatures inferiors. A més, les cadenes de rodets d'acer inoxidable també tenen una bona resistència a la corrosió i són adequades per a ambients durs com ara humitat, àcids i àlcalis.
(II) Cadena de rodets d'acer d'aliatge
La cadena de rodets d'acer d'aliatge millora el rendiment integral dels materials afegint elements d'aliatge. En entorns d'alta temperatura, la resistència i la resistència a l'oxidació de la cadena d'acer d'aliatge són millors que les de la cadena d'acer al carboni, i es pot utilitzar en un rang de temperatura de 300 ℃ a 450 ℃; en entorns de baixa temperatura, la tenacitat de l'acer d'aliatge també és millor que la de l'acer al carboni, i pot resistir la fractura fràgil a baixa temperatura fins a cert punt. Tanmateix, el cost de la cadena de rodets d'acer d'aliatge és relativament alt.
(III) Cadena de rodets d'acer al carboni
La cadena de rodets d'acer al carboni té un cost baix, però el seu rendiment és deficient en ambients d'alta i baixa temperatura. A alta temperatura, la seva resistència i duresa disminueixen significativament i és fàcil de deformar-se i desgastar-se; a baixa temperatura, la fragilitat de l'acer al carboni augmenta, el rendiment a l'impacte es deteriora i és fàcil de trencar. Per tant, la cadena de rodets d'acer al carboni és més adequada per al seu ús en ambients de temperatura normal.
V. Contramesures
(I) Selecció de materials
Seleccioneu el material de la cadena de rodets de manera raonable segons les condicions de temperatura de l'entorn de treball. Per a entorns d'alta temperatura, es recomana donar prioritat a les cadenes de rodets fetes d'acer inoxidable o acer d'aliatge; per a entorns de baixa temperatura, podeu triar cadenes de rodets d'acer d'aliatge o acer inoxidable que han estat especialment tractades per millorar la seva resistència a baixes temperatures.
(II) Procés de tractament tèrmic
El rendiment dels materials de les cadenes de rodets es pot millorar mitjançant processos de tractament tèrmic adequats. Per exemple, el tremp i el reveniment de les cadenes d'acer d'aliatge poden millorar la seva resistència i tenacitat; el tractament amb solució sòlida de les cadenes d'acer inoxidable pot millorar la seva resistència a la corrosió i a l'oxidació.
(III) Gestió de la lubricació
En entorns d'alta i baixa temperatura, cal prestar atenció a la gestió de la lubricació de les cadenes de rodets. Seleccioneu lubricants adequats per a la temperatura de treball i realitzeu un manteniment de la lubricació regularment per garantir que sempre hi hagi una bona pel·lícula de lubricació a la superfície del parell de fricció de la cadena. En entorns d'alta temperatura, es pot utilitzar greix resistent a altes temperatures o lubricant sòlid; en entorns de baixa temperatura, s'han de seleccionar lubricants amb un bon rendiment a baixa temperatura i la cadena s'ha de preescalfar abans d'utilitzar-la.
VI. Casos d'aplicació pràctica
(I) Casos d'aplicació en ambients d'alta temperatura
Les cadenes de rodets d'acer inoxidable s'utilitzen en sistemes de transmissió de forns d'alta temperatura a la indústria metal·lúrgica. Gràcies a l'excel·lent resistència a l'oxidació i la retenció de força dels materials d'acer inoxidable, la cadena pot funcionar de manera estable en entorns d'alta temperatura, reduint les interrupcions de producció causades per danys a la cadena. Al mateix temps, el manteniment regular de la lubricació a alta temperatura allarga encara més la vida útil de la cadena.
(II) Casos d'aplicació en ambients de baixa temperatura
En els equips de transport d'emmagatzematge en fred de la logística de la cadena de fred, s'utilitzen cadenes de rodets d'acer d'aliatge que han estat sotmeses a un tractament especial a baixa temperatura. Aquesta cadena té una bona tenacitat i resistència a l'impacte a baixes temperatures i es pot adaptar a l'entorn de baixa temperatura de l'emmagatzematge en fred. A més, mitjançant l'ús de lubricants de baixa temperatura, es garanteix el funcionament flexible i el baix desgast de la cadena a baixes temperatures.
VII. Conclusió
Els entorns d'alta o baixa temperatura tenen un impacte significatiu en el rendiment dels materials de les cadenes de rodets, incloent-hi canvis en la resistència del material, diferències en la resistència a l'oxidació i la corrosió, problemes de lubricació i augment de la fragilitat dels materials. A l'hora de seleccionar materials per a cadenes de rodets, s'han de tenir en compte completament les condicions de temperatura de l'entorn de treball, i s'han de seleccionar raonablement les cadenes de rodets de diferents materials com ara acer inoxidable, acer d'aliatge o acer al carboni, i s'han de prendre els processos de tractament tèrmic i les mesures de gestió de la lubricació corresponents per garantir el funcionament fiable i la llarga vida útil de la cadena de rodets en entorns d'alta i baixa temperatura. Per als compradors majoristes internacionals, comprendre aquests factors d'influència i les contramesures ajudarà a prendre decisions encertades a l'hora de comprar cadenes de rodets per satisfer les necessitats dels diferents clients en diversos entorns de treball.
Data de publicació: 12 de març de 2025