Koji su osnovni zahtjevi za materijale za ležajeve?
Najčešći materijal zaležajevije čelik za ležajeve. Unutarnja struktura, ujednačenost kemijskog sastava, nemetalni uključci, veličina i raspodjela čestica karbida te stupanj dekarburizacijeležajeviimaju vrlo stroge zahtjeve. U suprotnom, ovi nedostaci će značajno skratiti vijek trajanja ležaja i primjenjivost materijala.
1. ČistoćaLežajČelik: Zamor materijala uzrokovan ljuštenjem dijelova ležaja povezan je s nemetalnim uključcima u čeliku, posebno oksidima. To je zato što su prilikom rotacije kotrljajućeg ležaja kontaktne površine dijelova ležaja izložene pulsirajućim opterećenjima. Nemetalni uključci uzrokuju lokalizirani poremećaj kontinuiteta strukture čelične matrice, što dovodi do koncentracije naprezanja, plastične deformacije oko nemetalnih uključaka i stvaranja mikropukotina.
Osim toga, sadržaj plinova (kisika, dušika, vodika) u čeliku za ležajeve također je važan pokazatelj čistoće. Kisik otopljen u čeliku taloži se kako temperatura pada i tvori oksidne inkluzije s elementima poput aluminija, kalcija, silicija i mangana. Dušik tvori visoko dispergirane inkluzije aluminijevog nitrida i relativno grube inkluzije titanijevog nitrida i titanijevog karbonitrida u čeliku. Kada se agregirani atomi vodika kombiniraju i tvore molekule vodika, stvaraju ogroman tlak. Nakon što taj tlak prijeđe granicu čvrstoće čelika, nastaju unutarnje pukotine, stvarajući bijele mrlje. Smanjenje sadržaja plina ključan je korak u poboljšanju čistoće čelika za ležajeve.
Posljednjih godina, mnogi veliki proizvođači čelika za ležajeve u mojoj zemlji sukcesivno su izgradili i pustili u pogon ultra-snažne elektrolučne peći, koristeći naprednu tehnologiju ekscentričnog ognjišta za sekundarno rafiniranje. To smanjuje sadržaj kisika u čeliku na približno 10 × 10⁻⁶, a neki pojedinačni primjerci dosežu i (4~3) × 10⁻⁶. Omjer sekundarnog rafiniranja također doseže 100%. Stoga je broj uključaka u čeliku dobro kontroliran.
2. UjednačenostLežajČelik
Ujednačenost čelika za ležajeve odnosi se na ujednačenost njegovog kemijskog sastava i karbida. Struktura, težina, temperatura lijevanja i metoda lijevanja čeličnih ingota utječu na raspodjelu kemijskog sastava u čeliku. Proces zagrijavanja čeličnih ingota i gredica prije vruće obrade, temperatura završetka vruće obrade i naknadne metode hlađenja, kao i procesi sferoidizirajućeg žarenja, utječu na ujednačenost karbida. Na temelju oblika, raspodjele i uzroka nastanka nehomogenosti karbida u mikrostrukturi čelika za ležajeve, karbidi se mogu klasificirati u tekuće karbide, trakaste karbide i mrežne karbide. Štetnost tekućih karbida jednaka je štetnosti inkluzija u čeliku. Trakasti karbidi stupnja 3-4 mogu smanjiti vijek trajanja čelika za 30%. Povećanje mrežnih karbida za jednu klasu može smanjiti vijek trajanja ležaja za jednu trećinu. Veličina čestica karbida izravno ili neizravno utječe na vijek trajanja ležaja. Ocjena tekućih karbida, trakastih karbida i mrežnih karbida pokazatelj je ujednačenosti karbida.
3. Dimenzijska točnost i kvaliteta površine čelika
Poboljšanje dimenzijske točnosti čelika ne samo da povećava stopu iskorištenja materijala ležajeva, već i smanjuje nepotrebne operacije obrade. Neke čeličane usvojile su valjaonice visoke krutosti s kratkim linijama naprezanja, značajno smanjujući dimenzijsko odstupanje presjeka čelika. Za okrugli čelik promjera manjeg od 30 mm, odstupanje promjera može biti samo 0,3 mm.
Vijek trajanja i pouzdanost ležajeva povezani su s čimbenicima kao što su konstrukcijski dizajn ležaja, korišteni materijali, tehnike tople i hladne obrade i oprema, uvjeti ugradnje i rada. Među njima, materijali i toplinska obrada spadaju među glavne čimbenike koji utječu na vijek trajanja i pouzdanost ležaja. Zbog utjecaja materijala i procesa toplinske obrade, čimbenici poput niske čvrstoće materijala, loše čistoće, nerazumne orijentacije vlakana u metalnim materijalima, niske tvrdoće, neprikladnih omjera kovanja i visokog zaostalog naprezanja mogu lako dovesti do oštećenja ležaja. U stranim zemljama utjecaj kvalitete čelika na vijek trajanja ležaja bio je otprilike 50% u 1950-ima i 60-ima, a smanjio se na jednu trećinu u 1980-ima. Trenutno u mojoj zemlji, zbog utjecaja procesa i opreme, kvaliteta čelika za ležajeve čini otprilike 60% vijeka trajanja ležaja. Stoga je za proizvođače ležajeva odabir kvalificiranih i visokokvalitetnih materijala za ležajeve također ključni čimbenik u poboljšanju vijeka trajanja ležaja.
Vrijeme objave: 27. kolovoza 2026.
