Koji su posebni zahtjevi za uobičajeno korištene precizne procese strojne obrade pri proizvodnji klizačkih staza ležajeva od nehrđajućeg čelika

Ležajevi od nehrđajućeg čelika , posebno ležajevi od martenzitnog nehrđajućeg čelika kao što je AISI 440C, cijenjeni su zbog njihove kombinirane otpornosti na koroziju i tvrdoće. Međutim, proizvodnja ovih klizajućih staza ležajeva zahtijeva visokostandardne precizne procese strojne obrade, kao što su brušenje i superfiniširanje. Zbog inherentnih metalurških svojstava nehrđajućeg čelika, ovi koraci obrade postavljaju još strože zahtjeve na procesne parametre i točnost opreme od onih za uobičajeni čelik za ležajeve.

1. Posebni zahtjevi za brušenje: Sprječavanje toplinskih oštećenja i otvrdnjavanje radom

Brušenje je kritičan proces za oblikovanje geometrije staze i postizanje točnosti dimenzija i tolerancije. S obzirom na visoku tvrdoću i nisku toplinsku vodljivost nehrđajućeg čelika 440C, proces brušenja mora biti strogo kontroliran kako bi se izbjeglo uvođenje površinskih defekata koji bi mogli utjecati na vijek trajanja ležaja.

1. Stroga kontrola topline mljevenja

Akumulacija topline: Zbog niske toplinske vodljivosti nehrđajućeg čelika 440C, toplinu brušenja koja se stvara tijekom brušenja teško je brzo raspršiti, što dovodi do prolaznih visokih temperatura na površini obratka. Ova visoka temperatura može uzrokovati omekšavanje površine klizne staze pri kaljenju, smanjujući tvrdoću klizne staze i značajno skraćujući vijek trajanja od zamora kontakta.

Strategija rashladne tekućine: Za robusno hlađenje mora se koristiti rashladna tekućina visokog protoka i visokog tlaka. Odabir tekućine za mljevenje s izvrsnim svojstvima podmazivanja i hlađenja ključan je kako bi se osigurala učinkovita kontrola temperature u zoni mljevenja i spriječilo stvaranje sloja toplinskog oštećenja.

Mali posmak, velika brzina: Za smanjenje sila brušenja i stvaranja topline općenito su potrebni niski radijalni posmak i odgovarajuća brzina brusne ploče. Svojstva samooštrenja brusnog kotača također treba optimizirati kako bi se održao oštar rezni rub i izbjeglo otupljivanje, što može uzrokovati naglo povećanje topline.

2. Suzbijanje otvrdnuća uslijed rada i zaostalog naprezanja

440C sklonost otvrdnjavanju pri obradi: Tijekom rezanja ili brušenja, površinska zrna martenzitnog nehrđajućeg čelika sklona su plastičnim deformacijama, što rezultira otvrdnjavanjem pri radu. Ovaj očvrsli sloj povećava poteškoće pri naknadnom rezanju i može pogoršati hrapavost površine.

Kontrola zaostalog naprezanja: Neispravni parametri brušenja mogu lako dovesti do zaostalog vlačnog naprezanja na površini klizne staze. Vlačno naprezanje značajno smanjuje otpornost materijala na zamor i otpornost na koroziju. Kvalificirano precizno brušenje trebalo bi generirati povoljno zaostalo tlačno naprezanje na površini, što je ključno za poboljšanje vijeka trajanja kotrljajućeg kontakta ležajeva.

II. Posebni zahtjevi za superfiniširanje: postizanje visokog integriteta površine

Superzavršna obrada, također poznata kao honanje, posljednji je korak u strojnoj obradi klizne staze ležaja. Njegov cilj je eliminirati površinsku valovitost i grešku okruglosti koja nastaje brušenjem, postižući izuzetno nisku površinsku hrapavost.

1. Kontrola valovitosti i topografske točnosti

Uklanjanje tragova brušenja: srž superfiniširanja leži u korištenju abrazivnog kamena za osciliranje klizne staze pri niskom pritisku, visokoj frekvenciji i kratkim hodovima, učinkovito uklanjajući mikroskopske vrhove nastale brušenjem. Za materijale visoke tvrdoće kao što je 440C, odabir kamena (npr. veličina čestica, vezivo) i kontrola tlaka zahtijevaju još precizniju kontrolu kako bi se osiguralo da se uklone samo vrhovi bez narušavanja makroskopske geometrije tračnice.

Zaobljenost i točnost profila utora: Ultra-završna obrada značajno poboljšava pogreške u obliku profila staze. Visoko precizni ležajevi od nehrđajućeg čelika zahtijevaju zaobljenost klizne staze i zakrivljenost utora do mikronskih ili čak submikronskih razina, što zahtijeva vrhunsku krutost i točnost kontrole kretanja opreme za ultra-završnu obradu.

2. Hrapavost površine i film za podmazivanje

Ekstremno nizak Ra: Ultra-završna obrada može smanjiti hrapavost površine (Ra) kanalnih kanala od nehrđajućeg čelika na Ra 0,02 mikrona ili čak niže. Ova ultra-glatka površina pomaže u stvaranju stabilnog hidrodinamičkog filma maziva, smanjujući trenje i stvaranje topline, što je ključno za performanse pri velikim brzinama.

Optimizacija integriteta površine: Tijekom procesa ultra-završne obrade, kontroliranjem tlaka uljnog kamena i tekućine za rezanje, formira se jednoličan sloj hladne plastične deformacije s preostalim tlačnim naprezanjem na površini staze. Ovaj sloj poboljšava otpornost klizne staze na habanje i otpornost na pucanje te je ključan za pouzdanost ležajeva od nehrđajućeg čelika.

3. Zahtjevi za čistoću i zaštitu od onečišćenja

Ležajevi od nehrđajućeg čelika zahtijevaju posebnu pozornost na čistoću, jer su okruženja njihove primjene često osjetljiva na kontaminaciju.

Skidanje srha i čišćenje: Temeljito skidanje srha i pranje su neophodni nakon brušenja i superfiniširanja. Čak i sitne metalne čestice ili abrazivni ostaci, čak i na mikronskoj razini, mogu uzrokovati sekundarno oštećenje na kanalima pri velikim brzinama, što dovodi do buke i preranog kvara.

Sprječavanje hrđe i pasivizacija: Za razliku od običnih čelika za ležajeve, ležajevi od nehrđajućeg čelika obično zahtijevaju pasivizaciju nakon strojne obrade kako bi se uklonilo ostatke slobodnog željeza i onečišćenja na površini, pospješilo stvaranje zaštitnog filma krom oksida i osiguralo da otpornost na koroziju ispunjava zahtjeve dizajna.