სიახლეები

მოძრავი საკისრების მასალების განვითარების ტენდენციები

 

In მოძრავი საკისარიწარმოება, მასალის თვისებები პირდაპირ განსაზღვრავს საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობას, საიმედოობას და შესაბამის ექსპლუატაციის პირობებს. ამჟამად, საკისრების ნაწილები ძირითადად კვლავ დამზადებულია მაღალი ნახშირბადის ქრომის შემცველი საკისარი ფოლადისგან, როგორიცაა ჩვეულებრივი GCr15 და GCr15SiMn. ბოლო წლებში, უფრო მაღალი სიჩქარის, უფრო მძიმე დატვირთვების, უფრო მაღალი ტემპერატურისა და უფრო რთული ექსპლუატაციის პირობებისკენ მიმართული აღჭურვილობის განვითარებასთან ერთად, საკისრების მასალებიც მუდმივად განახლდება, რაც ძირითადად განვითარების შემდეგ მიმართულებებს აჩვენებს:

 

1. მაღალი გამაგრების საკისარი ფოლადი

 

დიდი ზომის, სქელკედლიანი საკისრების ნაწილების საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად, ინდუსტრიაში თანდათანობით შემუშავებულია მაღალი გამაგრების უნარის მქონე საკისრებიანი ფოლადები, როგორიცაა GCr15SiMo და GCr18Mo. ამ მასალებს შეუძლიათ მიიღონ ერთგვაროვანი გამაგრებული სტრუქტურა უფრო დიდი განივი კვეთის ზომებზე, რაც აუმჯობესებს ნაწილების საერთო სიმტკიცეს და დაღლილობისადმი გამძლეობას და შესაფერისია დიდი საკისრებისა და მძიმე ტვირთამწეობის აღჭურვილობისთვის.

 

2. ზედაპირულად გამაგრებული საკისარი ფოლადი

 

GCr4 ზედაპირულად გამაგრებული ფოლადი ფართოდ გამოიყენება მძიმე დანიშნულების აღჭურვილობაში, როგორიცაა რკინიგზის სატრანსპორტო საშუალებები და საგორავი ქარხნები. საშუალო სიხშირის ინდუქციური გათბობისა და სწრაფი გაგრილების გამოყენებით, ნაწილების ზედაპირზე შეიძლება ჩამოყალიბდეს გარკვეული სიღრმის გამაგრებული ფენა, რაც საკისარს ანიჭებს როგორც მაღალ ზედაპირულ სიმტკიცეს, ასევე ბირთვის მაღალ სიმტკიცეს, რითაც აუმჯობესებს დაღლილობისა და დარტყმისადმი მდგრადობას.

 

3. უჟანგავი ფოლადის ახალი ტიპები

ტრადიციულ უჟანგავ ფოლადებს, როგორიცაა 9Cr18 და 9Cr18Mo (440C), აქვთ კარგი კოროზიისადმი მდგრადობა, თუმცა ისინი მიდრეკილნი არიან უხეში კარბიდების წარმოქმნისკენ, რაც გავლენას ახდენს დაღლილობისადმი გამძლეობაზე და ზედაპირის ხარისხზე. ბოლო წლებში შემუშავებული 0.7C-13Cr მარტენსიტული უჟანგავი ფოლადი, ნახშირბადის და ქრომის შემცველობის შემცირებით და ევტექტიკური კარბიდების შემცირებით, კიდევ უფრო აუმჯობესებს საკისრების კონტაქტურ დაღლილობისადმი მდგრადობას, სიმტკიცეს და კოროზიისადმი მდგრადობას. ის ხშირად გამოიყენება ზუსტი ჟანგისადმი მდგრადი საკისრებში, როგორიცაა მყარი დისკის საკისრები და სამედიცინო აღჭურვილობის საკისრები.

 

4. მაღალი სიმტკიცის შენადნობი ფოლადი

 

GT სერიის საკისარი ფოლადები, ოპტიმიზებული შენადნობის შემადგენლობის წყალობით, აუმჯობესებს მატრიცის სიმტკიცესა და სიმტკიცეს და აძლიერებს გამაგრების სტაბილურობას. შესაფერისია მძიმე ან მსუბუქი საკისრების კონსტრუქციებისთვის, მათ აქვთ კარგი მომსახურების ვადა სუფთა შეზეთვის პირობებში.

 

5. დაბინძურებისადმი მდგრადი საკისარი ფოლადი

 

პრაქტიკულ გამოყენებაში, საპოხი ზეთში მტვრის ან ცვეთის ნაწილაკებმა შეიძლება წარმოქმნან ჩაღრმავებები საკისრის ზედაპირზე, რაც იწვევს დაძაბულობის კონცენტრაციას და დაღლილობის ნაადრევ რღვევას. ამ პრობლემის მოსაგვარებლად, იაპონიამ შეიმუშავა დაბინძურებისადმი მდგრადი საკისარი ფოლადების TF სერია (როგორიცაა TF, HTF, STF, NTF და ა.შ.).

 

ნახშირბადის შემცველობისა და შენადნობის ელემენტების თანაფარდობის ოპტიმიზაციის გზით, მასალა წარმოქმნის მეტ წვრილ კარბიდს და ზრდის შეკავებულ აუსტენიტს, რითაც ამცირებს დაძაბულობის კონცენტრაციას ჩაღრმავების კიდეებზე. პრაქტიკული გამოცდილება აჩვენებს, რომ TF სერიის ფოლადებით დამზადებულ საკისრებს დაბინძურებული შეზეთვის პირობებში შეიძლება ჰქონდეთ 4-10-ჯერ მეტი სიცოცხლის ხანგრძლივობა.

 

6. კვაზი-მაღალტემპერატურული საკისარი ფოლადი

როდესაც ჩვეულებრივი GCr15 საკისრები გამოიყენება 100℃-დან 200℃-მდე ტემპერატურის გარემოში, მასალის ქვედა ფენაზე ადვილად წარმოიქმნება დაბალი სიმტკიცის „კაშკაშა თეთრი ზონა“, რაც ამცირებს საკისრის სიცოცხლის ხანგრძლივობას. ამ პრობლემის გადასაჭრელად შემუშავებულია კვაზი-მაღალტემპერატურული საკისარი ფოლადები, როგორიცაა NTJ2 და KUJ7. ისეთი ელემენტების შემცველობის სათანადო გაზრდით, როგორიცაა Cr, Si და Mo, კაშკაშა თეთრი ზონების წარმოქმნა თრგუნავს, რაც საშუალებას აძლევს საკისრებს შეინარჩუნონ კარგი სიცოცხლის ხანგრძლივობა და განზომილებიანი სტაბილურობა 150℃-ზეც კი.～180℃. ეს მასალები ფართოდ გამოიყენება საავტომობილო ძრავებში, გენერატორებსა და ცხელი დამუშავების მოწყობილობებში.

 

7. მაღალი ტემპერატურის საკისარი ფოლადი

მაღალტემპერატურულ და მაღალსიჩქარიან ექსპლუატაციის პირობებში, როგორიცაა აერონავტიკა, ტრადიციული მასალები არასაკმარისია. ადრეული მაღალტემპერატურული მატარებელი ფოლადები, როგორიცაა T1, T2, T10 და M50, მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი მაღალტემპერატურული სიმტკიცე აქვთ, აქვთ შენადნობის ელემენტების მაღალი შემცველობა და მაღალი ღირებულება.

 

ბოლო წლებში ევროპამ და შეერთებულმა შტატებმა შეიმუშავეს მაღალი ტემპერატურის კარბურიზაციის ფოლადების ახალი თაობა, როგორიცაა M50NiL, CBS1000 და RBD. მათ შორის, M50NiL ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. კარბურიზაციის შემდეგ, ზედაპირზე წარმოიქმნება წვრილი კარბიდები, რაც ნარჩენ შეკუმშვის სტრესს წარმოქმნის. მისი ბირთვის სიმტკიცე შეიძლება 2.5-ჯერ აღემატებოდეს M50-ს, რაც იწვევს დაღლილობის უფრო ხანგრძლივ გამოყენებას. ამჟამად, იგი ძირითადად გამოიყენება მაღალი დონის აღჭურვილობის სფეროებში, როგორიცაა ავიაციის ძრავის მთავარი ლილვის საკისრები. საერთო ჯამში, მოძრავი საკისრების მასალების განვითარება მუდმივად მიიწევს წინ მაღალი სიმტკიცის, მაღალი საიმედოობის, დაბინძურებისადმი მდგრადობის, კოროზიისადმი მდგრადობის და მაღალტემპერატურული მახასიათებლებისკენ. აერონავტიკის, ახალი ენერგეტიკული აღჭურვილობისა და მაღალი დონის წარმოების განვითარებასთან ერთად, ახალი საკისრების მასალების კვლევა და გამოყენება კვლავ გაღრმავდება, რაც უზრუნველყოფს უფრო ძლიერ ტექნიკურ მხარდაჭერას საკისრების მუშაობის გასაუმჯობესებლად.