Kõrge või madala temperatuuri mõju rullkettide materjalidele

Kõrge või madala temperatuuri mõju rullkettide materjalidele
Tööstuslikes rakendustes kasutatakse rullkette kui olulist ülekandekomponenti laialdaselt erinevates mehaanilistes seadmetes ja tootmisliinides. Erinevates töökeskkondades on aga rullkettide toimivusele erinevad nõuded, eriti kõrge või madala temperatuuriga keskkondades muutuvad rullkettide materjalide toimivus oluliselt, mis mõjutab otseselt rullkettide kasutusiga ja töökindlust. See artikkel uurib põhjalikult kõrge või madala temperatuuri mõju rullkettide materjalidele ning pakub rahvusvahelistele hulgimüüjatele viiteid sobivate rullkettide materjalide valimiseks.

1. Rullkettide materjalide ülevaade
Rullketid on tavaliselt valmistatud süsinikterasest, legeerterasest, roostevabast terasest ja muudest materjalidest. Süsinikterasel on madalad kulud ja kõrge tugevus, kuid halb korrosioonikindlus ja oksüdatsioonikindlus; legeerteras parandab materjali tugevust, sitkust ja korrosioonikindlust legeerelementide, näiteks kroomi, nikli, molübdeeni jne lisamisega; roostevabast terasest on suurepärane korrosioonikindlus, oksüdatsioonikindlus ja kõrge tugevus ning see sobib karmideks töökeskkondadeks.

2. Kõrge temperatuuri mõju rullkettide materjalidele
(I) Materjali tugevuse muutused
Temperatuuri tõustes väheneb rullketi materjalide tugevus järk-järgult. Näiteks üldise süsinikterasest keti tugevus hakkab märkimisväärselt vähenema, kui temperatuur ületab 200 °C. Kui temperatuur ületab 300 °C, on kõvaduse ja tugevuse vähenemine veelgi suurem, mille tulemuseks on keti kasutusea lühenemine. Selle põhjuseks on asjaolu, et kõrge temperatuur muudab metallmaterjali võrestruktuuri, nõrgestab aatomitevahelist sidemet ja vähendab seega materjali kandevõimet.
(ii) Oksüdatsioonikindluse mõju
Kõrge temperatuuriga keskkonnas on rullkettide materjalid altid oksüdatsioonireaktsioonidele. Süsinikterasest ketid reageerivad kergesti hapnikuga, moodustades kõrgel temperatuuril raudoksiidi, mis mitte ainult ei tarbi materjali ennast, vaid moodustab ka keti pinnale oksiidikihi, mille tulemuseks on keti hõõrdeteguri suurenemine ja kulumise suurenemine. Roostevabast terasest ketid, kuna need sisaldavad sulamelemente, näiteks kroomi, võivad pinnale moodustada tiheda kroomoksiidi kile, mis aitab tõhusalt vältida hapniku edasist söövitamist materjali sees, parandades seeläbi keti oksüdatsioonikindlust.
(iii) Määrimisprobleemid
Kõrged temperatuurid võivad muuta määrdeõli või määrde toimivust. Ühelt poolt väheneb määrdeõli viskoossus, määrimisefekt halveneb ja see ei suuda moodustada keti hõõrdepaari pinnale tõhusat määrdekilet, mille tulemuseks on suurenenud hõõrdumine ja suurem kulumine; teiselt poolt võib määre sulada, aurustuda või isegi põleda, kaotada oma määrimisefekti ja kiirendada veelgi keti kulumist. Seetõttu on rullkettide kasutamisel kõrge temperatuuriga keskkonnas vaja valida kõrge temperatuuriga tingimuste jaoks sobivad määrdeained ja suurendada määrimise sagedust.

III. Madala temperatuuri mõju rullkettide materjalidele

(I) Suurem materjali haprus

Temperatuuri langedes väheneb rullketi materjalide sitkus ja suureneb rabedus. Eriti madala temperatuuriga keskkonnas väheneb materjalide löögikindlus märkimisväärselt ja tekib rabe purunemine. Näiteks mõnede standardsete teraskettide löögikindlus halveneb märkimisväärselt temperatuuril alla -20 ℃. Selle põhjuseks on asjaolu, et materjali aatomtermiline liikumine nõrgeneb madalatel temperatuuridel, dislokatsiooniliikumine on keeruline ja materjali võime välist lööki neelata väheneb.

(II) Määrdeainete tahkumine

Madalad temperatuurid suurendavad määrdeõli või määrde viskoossust ja isegi tahkestavad seda. See raskendab keti täielikku määrimist käivitamisel, suurendades hõõrdumist ja kulumist. Lisaks võivad tahkestunud määrdeained takistada keti normaalset tööd ja mõjutada selle paindlikkust. Seetõttu on madala temperatuuriga keskkondades rullkettide kasutamisel vaja valida määrdeained, millel on hea madala temperatuuri taluvus, ning enne kasutamist tuleb kett täielikult eelsoojendada ja määrida.
(III) Keti kokkutõmbumine ja deformatsioon
Madala temperatuuriga keskkonnas rullketi materjal kahaneb, mis võib põhjustada keti suuruse muutust ja mõjutada selle sobitustäpsust ketirattaga. Lisaks võib madal temperatuur suurendada keti jääkpinget, mis põhjustab keti deformeerumist kasutamise ajal, mõjutades ülekande sujuvust ja täpsust.

IV. Erinevatest materjalidest rullkettide jõudlus kõrge ja madala temperatuuriga keskkondades
(I) Roostevabast terasest rullketid
Roostevabast terasest rullketid toimivad hästi nii kõrgel kui ka madalal temperatuuril. Kõrgel temperatuuril säilivad nende oksüdatsioonikindlus ja tugevus hästi ning need võivad normaalselt töötada temperatuuril 400 °C või isegi kõrgemal; madalal temperatuuril on roostevaba terase sitkus ja korrosioonikindlus samuti suurepärased ning neid saab kasutada temperatuuril -40 °C või isegi madalamal. Lisaks on roostevabast terasest rullkettidel hea korrosioonikindlus ja need sobivad karmidesse keskkondadesse, nagu niiskus, happed ja leelised.
(II) Legeerterasest rullkett
Legeerterasest rullkett parandab materjalide terviklikku jõudlust legeerelementide lisamise abil. Kõrge temperatuuriga keskkonnas on legeerterasest keti tugevus ja oksüdatsioonikindlus paremad kui süsinikterasest ketil ning seda saab kasutada temperatuurivahemikus 300 ℃ kuni 450 ℃; madala temperatuuriga keskkonnas on legeerterasest sitkus samuti parem kui süsinikterasel ja see talub teatud määral madalatemperatuurset haprust. Legeerterasest rullketi hind on aga suhteliselt kõrge.
(III) Süsinikterasest rullkett
Süsinikterasest rullkett on odav, kuid selle jõudlus kõrge ja madala temperatuuriga keskkonnas on halb. Kõrgel temperatuuril väheneb selle tugevus ja kõvadus märkimisväärselt ning see deformeerub ja kulub kergesti; madalal temperatuuril suureneb süsinikterase rabedus, löögikindlus halveneb ja see puruneb kergesti. Seetõttu sobib süsinikterasest rullkett paremini kasutamiseks tavalise temperatuuriga keskkonnas.

V. Vastumeetmed
(I) Materjali valik
Valige rullketi materjal mõistlikult vastavalt töökeskkonna temperatuuritingimustele. Kõrge temperatuuriga keskkonnas on soovitatav eelistada roostevabast terasest või legeerterasest valmistatud rullkette; madala temperatuuriga keskkonnas võite valida legeerterasest või roostevabast terasest rullketid, mida on spetsiaalselt töödeldud, et parandada nende madalatemperatuurilist vastupidavust.
(II) Kuumtöötlusprotsess
Rullkettide materjalide jõudlust saab parandada sobivate kuumtöötlusprotsesside abil. Näiteks legeerterasest kettide karastamine ja noolutamine võib parandada nende tugevust ja sitkust; roostevabast terasest kettide tahke lahusega töötlemine võib suurendada nende korrosioonikindlust ja oksüdatsioonikindlust.
(III) Määrimise haldamine
Kõrge ja madala temperatuuriga keskkondades tuleks pöörata tähelepanu rullkettide määrimiskorraldusele. Valige töötemperatuurile sobivad määrdeained ja tehke regulaarselt määrimishooldust, et tagada keti hõõrdpaari pinnal alati hea määrdekile. Kõrge temperatuuriga keskkondades võib kasutada kõrge temperatuurikindlat määret või tahket määrdeainet; madala temperatuuriga keskkondades tuleks valida hea madala temperatuuriga jõudlusega määrdeained ja kett tuleks enne kasutamist eelsoojendada.

VI. Praktilised rakendusjuhtumid
(I) Kõrge temperatuuriga keskkonnarakendused
Roostevabast terasest rullkette kasutatakse metallurgiatööstuses kõrgtemperatuuriliste ahjude ülekandesüsteemides. Tänu roostevabast terasest materjalide suurepärasele oksüdatsioonikindlusele ja tugevuse säilitamisele suudab kett stabiilselt töötada kõrge temperatuuriga keskkonnas, vähendades keti kahjustustest tingitud tootmiskatkestusi. Samal ajal pikendab regulaarne kõrgtemperatuuriline määrimine ja hooldus keti kasutusiga veelgi.
(II) Kasutusjuhud madala temperatuuriga keskkondades
Külmahela logistika külmhoiu konveieriseadmetes kasutatakse spetsiaalse madalatemperatuurilise töötluse läbinud legeerterasest rullkette. Sellel ketil on hea sitkus ja löögikindlus madalatel temperatuuridel ning see suudab kohaneda külmhoiu madalatemperatuurse keskkonnaga. Lisaks tagatakse madalatemperatuursete määrdeainete abil keti paindlik töö ja väike kulumine madalatel temperatuuridel.

VII. Kokkuvõte
Kõrge või madal temperatuur mõjutab oluliselt rullkettide materjalide toimivust, sealhulgas materjali tugevuse muutusi, oksüdatsioonikindluse ja korrosioonikindluse erinevusi, määrimisprobleeme ja materjalide suurenenud rabedust. Rullkettide materjalide valimisel tuleks täielikult arvestada töökeskkonna temperatuuritingimustega ning valida mõistlikult erinevatest materjalidest, näiteks roostevabast terasest, legeerterasest või süsinikterasest, rullketid ning võtta vastavad kuumtöötlusprotsessid ja määrimismeetmed, et tagada rullkettide usaldusväärne töö ja pikk eluiga nii kõrgel kui ka madalal temperatuuril. Rahvusvaheliste hulgimüüjate jaoks aitab nende mõjutavate tegurite ja vastumeetmete mõistmine teha tarku valikuid rullkettide ostmisel, et rahuldada erinevate klientide vajadusi erinevates töökeskkondades.