Seleksyon Materyèl pou Chenn Woulo nan Anviwònman Tanperati Segondè

Seleksyon Materyèl pou Chenn Woulo nan Anviwònman Tanperati Segondè

Nan anviwònman endistriyèl tankou tretman chalè metaliji, boulanjri manje, ak pwodui petwochimik,chenn roulo, kòm konpozan transmisyon debaz, souvan opere kontinyèlman nan anviwònman ki depase 150°C. Tanperati ekstrèm ka lakòz chenn konvansyonèl yo ramoli, okside, korode, epi yo pa rive wile. Done endistriyèl yo montre ke chenn woulo ki mal chwazi yo ka wè dire lavi yo vin pi kout pase 50% anba kondisyon tanperati ki wo, sa ki menm ka mennen nan pann ekipman yo. Atik sa a konsantre sou egzijans pèfòmans chenn woulo nan anviwònman tanperati ki wo, li analize sistematikman karakteristik ak lojik seleksyon divès materyèl debaz yo pou ede pwofesyonèl endistriyèl yo reyalize amelyorasyon ki estab nan sistèm transmisyon yo.

I. Difikilte prensipal anviwònman tanperati ki wo pou chèn roulo yo

Domaj ki koze sou chenn woulo yo akòz anviwònman ki gen gwo tanperati gen plizyè dimansyon. Defi prensipal yo chita sou de aspè: degradasyon pèfòmans materyèl ak diminisyon estabilite estriktirèl. Sa yo se tou blokaj teknik ke seleksyon materyèl dwe simonte:

- Degradasyon Pwopriyete Mekanik Materyèl yo: Asye kabòn òdinè vin pi mou anpil anlè 300℃, epi fòs tansyon an diminye pa 30%-50%, sa ki lakòz plak chèn nan kraze, defòmasyon peny, ak lòt echèk. Asye ki pa twò alyaj, bò kote pa l, sibi plis usure akselere akòz oksidasyon entègranilè nan tanperati ki wo, sa ki lakòz elongasyon chèn nan depase limit admisib yo.

- Ogmantasyon Oksidasyon ak Korozyon: Oksijèn, vapè dlo, ak medya endistriyèl (tankou gaz asid ak grès) nan anviwònman ki gen gwo tanperati akselere korozyon sifas chèn lan. Kal oksid ki kapab lakòz li ka bloke gon an, pandan ke pwodwi korozyon yo diminye wilaj.

- Defayans Sistèm Lubrifikasyon: Lwil lubrifyan mineral konvansyonèl la evapore epi li kabonize pi wo pase 120 ℃, li pèdi efè lubrifyan li. Sa lakòz yon ogmantasyon nan koyefisyan friksyon ant woulo yo ak peny yo, sa ki ogmante to usure a pa 4-6 fwa.

- Defi Matche Ekspansyon Tèmik: Si koyefisyan ekspansyon tèmik konpozan chèn lan (plak chèn, peny, woulo) diferan anpil, espas yo ka elaji oswa chèn lan ka bloke pandan sik tanperati a, sa ki afekte presizyon transmisyon an.

II. Kalite Materyèl Debaz ak Analiz Pèfòmans Chèn Woulo Tanperati Segondè

Akòz karakteristik espesyal kondisyon fonksyònman tanperati ki wo yo, materyèl chèn roulo prensipal yo te fòme twa sistèm prensipal: asye pur, asye rezistan chalè, ak alyaj ki baze sou nikèl. Chak materyèl gen pwòp fòs li yo an tèm de rezistans tanperati ki wo, fòs, ak rezistans korozyon, sa ki mande yon matche presi ki baze sou kondisyon fonksyònman espesifik.

1. Seri asye pur: Chwa ki pi efikas pou kondisyon fonksyònman tanperati mwayen ak wo

Asye pur, ak ekselan rezistans li nan oksidasyon ak rezistans korozyon, li vin tounen materyèl ki pi pito pou anviwònman tanperati mwayen ak wo anba 400 ℃. Pami yo, klas 304, 316, ak 310S yo se pi lajman itilize nan fabrikasyon chèn roulo. Diferans pèfòmans yo soti sitou nan rapò kontni chromium ak nikèl.

Li enpòtan pou note ke chenn asye pur yo pa "enfayib". Asye pur 304 la montre sansibilizasyon pi wo pase 450 ℃, sa ki mennen nan korozyon entègranilè. Malgre ke 310S la reziste chalè, pri li apeprè 2.5 fwa pi chè pase 304 la, sa ki mande yon konsiderasyon konplè sou egzijans dire lavi li.

2. Seri asye ki reziste chalè: Lidè nan fòs nan tanperati ekstrèm

Lè tanperati operasyon yo depase 800 ℃, fòs asye pur òdinè a diminye anpil. Nan pwen sa a, asye ki reziste chalè ak yon kontni chromium ak nikèl ki pi wo vin chwa prensipal la. Materyèl sa yo, atravè ajisteman nan rapò eleman alyaj yo, fòme yon fim oksid ki estab nan tanperati ki wo pandan y ap kenbe yon bon rezistans fluaj:

- 2520 Asye Rezistan Chalè (Cr25Ni20Si2): Kòm yon materyèl ki souvan itilize pou tanperati ki wo, tanperati sèvis alontèm li ka rive nan 950 ℃, ki montre pèfòmans ekselan nan atmosfè karburizasyon. Apre tretman difizyon chromium sifas, rezistans korozyon an ka amelyore plis pase 40%. Li souvan itilize nan transporteur chèn founo milti-bi ak sistèm transporteur founo pre-oksidasyon angrenaj. Rezistans tansyon li ≥520MPa ak elongasyon li ≥40% efektivman reziste defòmasyon estriktirèl nan tanperati ki wo.

- Asye rezistan chalè Cr20Ni14Si2: Avèk yon kontni nikèl yon ti kras pi ba pase 2520, li ofri yon opsyon ki pi ekonomik. Tanperati fonksyònman kontinyèl li ka rive nan 850 ℃, sa ki fè li apwopriye pou aplikasyon tanperati ki wo ki sansib a pri tankou fabrikasyon vè ak transpò materyèl refraktè. Karakteristik prensipal li se koyefisyan ekspansyon tèmik ki estab li, sa ki lakòz yon pi bon konpatibilite ak materyèl piyon ak yon rediksyon nan chòk transmisyon.

3. Seri alyaj ki baze sou nikèl: Solisyon final la pou kondisyon fonksyònman difisil

Nan kondisyon ekstrèm ki depase 1000℃ oubyen an prezans medya ki trè koroziv (tankou tretman chalè konpozan ayewospasyal ak ekipman endistri nikleyè), alyaj ki baze sou nikèl se materyèl ki pa ka ranplase akòz pèfòmans siperyè yo nan tanperati ki wo. Alyaj ki baze sou nikèl, tankou Inconel 718, genyen 50%-55% nikèl epi yo ranfòse ak eleman tankou niobyòm ak molibdèn, pou kenbe ekselan pwopriyete mekanik menm nan 1200℃.

Avantaj prensipal chenn roulo alyaj ki baze sou nikèl yo se: ① Rezistans fluaj la plis pase twa fwa pi wo pase asye pur 310S la; apre 1000 èdtan operasyon kontinyèl nan 1000 ℃, defòmasyon pèmanan an se ≤0.5%; ② Rezistans korozyon trè fò, kapab reziste medya koroziv fò tankou asid silfirik ak asid nitrique; ③ Ekselan pèfòmans fatig nan tanperati ki wo, apwopriye pou kondisyon siklaj tanperati souvan. Sepandan, pri yo se 5-8 fwa pi wo pase asye pur 310S la, epi yo tipikman itilize nan sistèm transmisyon presizyon wo nivo.

4. Materyèl oksilyè ak teknoloji tretman sifas

Anplis chwa substrat la, teknoloji tretman sifas la enpòtan anpil pou amelyore pèfòmans nan tanperati ki wo. Kounye a, pwosesis prensipal yo enkli: ① Enfiltrasyon Kwòm: fòme yon fim oksid Cr2O3 sou sifas chèn lan, amelyore rezistans korozyon an pa 40%, apwopriye pou anviwònman chimik ki gen tanperati ki wo; ② Kouch espre alyaj ki baze sou nikèl: pou pati ki fasil pou ize tankou peny ak woulo, dite kouch la ka rive nan HRC60 oswa plis, pwolonje lavi sèvis la pa 2-3 fwa; ③ Kouch seramik: yo itilize nan kondisyon ki pi wo pase 1200 ℃, efektivman izole oksidasyon nan tanperati ki wo, apwopriye pou endistri metaliji a.

III. Lojik Seleksyon Materyèl ak Sijesyon Pratik pou Chenn Woulo Tanperati Segondè

Seleksyon materyèl pa sèlman konsène pouswiv "plis rezistans tanperati a wo, se pi bon," men pito mande pou etabli yon sistèm evalyasyon kat an yon sèl "tanperati-chaj-mwayen-pri." Men kèk sijesyon pratik pou seleksyon nan diferan senaryo:

1. Klarifye Paramèt Operasyon Debaz yo

Anvan seleksyon an, twa paramèt kle yo bezwen kolekte avèk presizyon: ① Entèval tanperati a (tanperati fonksyònman kontinyèl, tanperati pik, ak frekans sik); ② Kondisyon chaj (puisans nominal, koyefisyan chaj enpak); ③ Anviwònman an (prezans vapè dlo, gaz asid, grès, elatriye). Pa egzanp, nan endistri boulanjri manje a, anplis rezistans a tanperati ki wo 200-300 ℃, chenn yo dwe satisfè tou estanda ijyèn FDA yo. Se poutèt sa, asye pur 304 oswa 316 se chwa ki pi pito, epi yo ta dwe evite kouch ki gen plon.

2. Seleksyon pa Ranje Tanperati

- Ranje Tanperati Mwayen (150-400℃): Asye pur 304 se chwa ki pi pito; si gen yon ti korozyon, chanje pou asye pur 316. Sèvi ak grès tanperati ki wo ki apwopriye pou manje (apwopriye pou endistri manje a) oswa grès ki baze sou grafit (apwopriye pou aplikasyon endistriyèl) ka pwolonje dire lavi chèn nan plis pase twa fwa pi lontan pase chenn òdinè yo.

- Ranje Tanperati Segondè (400-800℃): Asye pur 310S oswa asye rezistan chalè Cr20Ni14Si2 se chwa prensipal la. Li rekòmande pou kouvri chèn lan ak kwòm epi sèvi ak grès grafit tanperati ki wo (rezistans tanperati ≥1000℃), ranplir wilaj chak 5000 sik.

- Tanperati ki wo anpil (plis pase 800℃): Chwazi asye rezistan chalè 2520 (pousantaj mwayen-pousantaj wo) oswa alyaj Inconel 718 ki baze sou nikèl (pousantaj wo) selon bidjè pri a. Nan ka sa a, yon konsepsyon san wilaj oswa yon lubrifyan solid (tankou yon kouch disulfid molibdèn) nesesè pou evite echèk wilaj.

3. Mete aksan sou matche materyèl ak estrikti

Konsistans ekspansyon tèmik tout konpozan chèn lan enpòtan anpil nan tanperati ki wo. Pa egzanp, lè w ap itilize plak chèn asye pur 310S, peny yo ta dwe fèt ak menm materyèl la oswa gen yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki sanble ak asye rezistan chalè 2520 pou evite yon espas nòmal ki koze pa chanjman tanperati. An menm tan, yo ta dwe chwazi woulo solid ak estrikti plak chèn ki pi epè pou amelyore rezistans a defòmasyon nan tanperati ki wo.

4. Fòmil pri-efikasite pou balanse pèfòmans ak pri

Nan kondisyon fonksyònman ki pa ekstrèm, pa gen okenn nesesite pou chwazi materyèl wo nivo san reflechi. Pa egzanp, nan founo tretman chalè konvansyonèl nan endistri metaliji a (tanperati 500 ℃, pa gen gwo korozyon), pri pou itilize chenn asye pur 310S se apeprè 60% nan pri asye rezistan chalè 2520, men dire lavi a sèlman redwi pa 20%, sa ki lakòz yon pi gwo rapò pri-efikasite an jeneral. Yo ka kalkile rapò pri-efikasite a lè yo miltipliye pri materyèl la pa koyefisyan dire lavi a, epi yo bay priyorite a opsyon ki gen pi ba pri pou chak inite tan.

IV. Move Konsepsyon Komen sou Seleksyon ak Repons pou Kesyon yo Poze Souvan

1. Move konsepsyon: Toutotan materyèl la reziste chalè, chèn nan ap toujou apwopriye?

Pa kòrèk. Materyèl la se sèlman fondasyon an. Konsepsyon estriktirèl chèn lan (tankou gwosè espas la ak chanèl wilaj yo), pwosesis tretman chalè a (tankou tretman solisyon pou amelyore rezistans nan tanperati ki wo), ak presizyon enstalasyon an, tout afekte pèfòmans nan tanperati ki wo. Pa egzanp, yon chèn asye pur 310S ap gen rezistans li nan tanperati ki wo redwi pa 30% si li pa sibi tretman solisyon nan 1030-1180 ℃.

2. Kesyon: Kijan pou rezoud pwoblèm chenn ki bloke nan anviwònman ki gen tanperati ki wo lè w ajiste materyèl yo?

Machwa ki defòme a sitou koze pa kale oksid oswa ekspansyon tèmik inegal. Solisyon yo: ① Si se yon pwoblèm oksidasyon, chanje asye pur 304 la pou 310S oswa fè tretman plake chrome; ② Si se yon pwoblèm ekspansyon tèmik, inifye materyèl tout konpozan chèn lan, oswa chwazi peny alyaj ki baze sou nikèl ki gen yon koyefisyan ekspansyon tèmik ki pi ba.

3. Kesyon: Kijan chenn tanperati ki wo nan endistri alimantè a ka balanse rezistans tanperati ki wo ak egzijans ijyèn yo?

Bay priyorite a asye pur 304 oswa 316L, evite kouch ki gen metal lou; sèvi ak yon konsepsyon san siyon pou fasil netwaye; sèvi ak lwil lubrifyan ki reziste tanperati ki wo epi ki sètifye pa FDA, ki apwopriye pou manje, oswa yon estrikti ki oto-lubrifyan (tankou chenn ki gen lubrifyan PTFE).

V. Rezime: Soti nan seleksyon materyèl rive nan fyabilite sistèm

Chwa materyèl chèn roulo pou anviwònman tanperati ki wo esansyèlman enplike jwenn solisyon optimal ant kondisyon fonksyònman ekstrèm ak pri endistriyèl yo. Soti nan pratik ekonomik asye pur 304 la, rive nan balans pèfòmans asye pur 310S la, epi answit rive nan avansman final alyaj ki baze sou nikèl, chak materyèl koresponn ak egzijans kondisyon fonksyònman espesifik. Nan lavni, avèk devlopman teknoloji materyèl yo, nouvo materyèl alyaj ki konbine rezistans tanperati ki wo ak pri ki ba pral vin tandans lan. Sepandan, nan etap aktyèl la, kolekte paramèt fonksyònman avèk presizyon epi etabli yon sistèm evalyasyon syantifik se kondisyon esansyèl pou reyalize sistèm transmisyon ki estab ak fyab.