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रोलिंग बेयरिंग सामग्रियों के विकास के रुझान

 

In घूमने वाली बियरिंगनिर्माण प्रक्रिया में, सामग्री के गुणधर्म सीधे तौर पर बेयरिंग के जीवनकाल, विश्वसनीयता और उपयुक्त परिचालन स्थितियों को निर्धारित करते हैं। वर्तमान में, बेयरिंग के पुर्जे मुख्य रूप से उच्च-कार्बन क्रोमियम बेयरिंग स्टील से बने होते हैं, जैसे कि सामान्य GCr15 और GCr15SiMn। हाल के वर्षों में, उपकरणों के उच्च गति, भारी भार, उच्च तापमान और अधिक जटिल परिचालन स्थितियों की ओर विकास के साथ, बेयरिंग सामग्री में भी लगातार सुधार हो रहा है, जो मुख्य रूप से निम्नलिखित विकास दिशाओं को दर्शाता है:

 

1. उच्च कठोरता वाला बेयरिंग स्टील

 

बड़े आकार और मोटी दीवारों वाले बेयरिंग पुर्जों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, उद्योग ने धीरे-धीरे उच्च कठोरता वाले बेयरिंग स्टील, जैसे कि GCr15SiMo और GCr18Mo विकसित किए हैं। ये सामग्रियां बड़े अनुप्रस्थ काट आयामों पर भी एकसमान कठोर संरचना प्राप्त कर सकती हैं, जिससे पुर्जों की समग्र मजबूती और थकान प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है, और ये बड़े बेयरिंग और भारी-भरकम उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं।

 

2. सतह कठोरीकृत बेयरिंग स्टील

 

जीसीआर4 सतह कठोर इस्पात का उपयोग आमतौर पर रेलवे वाहनों और रोलिंग मिलों जैसे भारी-भरकम उपकरणों में किया जाता है। मध्यम-आवृत्ति प्रेरण तापन और तीव्र शीतलन का उपयोग करके, पुर्जों की सतह पर एक निश्चित गहराई की कठोर परत बनाई जा सकती है, जिससे बियरिंग को उच्च सतह कठोरता और उच्च आंतरिक मजबूती मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप थकान प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध में सुधार होता है।

 

3. स्टेनलेस स्टील बेयरिंग स्टील के नए प्रकार

9Cr18 और 9Cr18Mo (440C) जैसे पारंपरिक स्टेनलेस स्टील में जंग प्रतिरोधकता अच्छी होती है, लेकिन इनमें मोटे कार्बाइड बनने की संभावना होती है, जिससे थकान प्रतिरोध और सतह की गुणवत्ता प्रभावित होती है। हाल के वर्षों में विकसित 0.7C-13Cr मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील में कार्बन और क्रोमियम की मात्रा कम करके और यूटेक्टिक कार्बाइड को घटाकर बियरिंग के संपर्क थकान प्रदर्शन, मजबूती और जंग प्रतिरोधकता में और सुधार किया गया है। इसका उपयोग आमतौर पर हार्ड ड्राइव बियरिंग और चिकित्सा उपकरण बियरिंग जैसे सटीक जंगरोधी बियरिंग में किया जाता है।

 

4. उच्च शक्ति मिश्र धातु इस्पात

 

जीटी श्रृंखला के बेयरिंग स्टील, अनुकूलित मिश्र धातु संरचना के माध्यम से, मैट्रिक्स की मजबूती और कठोरता में सुधार करते हैं और टेम्परिंग स्थिरता को बढ़ाते हैं। भारी या हल्के बेयरिंग डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त, स्वच्छ स्नेहन स्थितियों में इनका सेवा जीवन अच्छा होता है।

 

5. संदूषण-प्रतिरोधी बेयरिंग स्टील

 

व्यवहारिक अनुप्रयोगों में, चिकनाई वाले तेल में मौजूद धूल या घिसाव के कण बेयरिंग की सतह पर गड्ढे बना सकते हैं, जिससे तनाव का संकेंद्रण और समय से पहले थकान के कारण टूटना हो सकता है। इस समस्या के समाधान के लिए, जापान ने संदूषण-प्रतिरोधी बेयरिंग स्टील की टीएफ श्रृंखला (जैसे टीएफ, एचटीएफ, एसटीएफ, एनटीएफ, आदि) विकसित की है।

 

कार्बन की मात्रा और मिश्रधातु तत्वों के अनुपात को अनुकूलित करके, यह सामग्री अधिक महीन कार्बाइड बनाती है और अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को बढ़ाती है, जिससे इंडेंटेशन किनारों पर तनाव सांद्रता कम हो जाती है। व्यावहारिक अनुभव से पता चलता है कि दूषित स्नेहन स्थितियों में टीएफ श्रृंखला के स्टील से बने बियरिंग का जीवनकाल 4-10 गुना अधिक हो सकता है।

 

6. अर्ध-उच्च-तापमान असर इस्पात

साधारण GCr15 बियरिंग का उपयोग 100℃ से 200℃ तक के तापमान वाले वातावरण में करने पर, सामग्री की सतह के नीचे की परत पर आसानी से कम कठोरता वाला "चमकीला सफेद क्षेत्र" बन जाता है, जिससे बियरिंग का जीवनकाल कम हो जाता है। इस समस्या के समाधान के लिए, NTJ2 और KUJ7 जैसे अर्ध-उच्च-तापमान बियरिंग स्टील विकसित किए गए हैं। Cr, Si और Mo जैसे तत्वों की मात्रा को उचित रूप से बढ़ाकर, चमकीले सफेद क्षेत्रों के निर्माण को रोका जा सकता है, जिससे बियरिंग 150℃ पर भी अच्छा जीवनकाल और आयामी स्थिरता बनाए रख सकती हैं।～180℃। इन सामग्रियों का व्यापक रूप से ऑटोमोटिव इंजन, जनरेटर और गर्म कार्य करने वाले उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

 

7. उच्च तापमान भार वहन इस्पात

एयरोस्पेस जैसे उच्च तापमान और उच्च गति वाली परिचालन स्थितियों में, पारंपरिक सामग्रियां अपर्याप्त होती हैं। टी1, टी2, टी10 और एम50 जैसे प्रारंभिक उच्च तापमान भार वहन करने वाले इस्पात, उच्च उच्च तापमान कठोरता के बावजूद, उच्च मिश्र धातु तत्व सामग्री और उच्च लागत वाले होते हैं।

 

हाल के वर्षों में, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका ने उच्च तापमान पर कार्बराइजिंग स्टील की एक नई पीढ़ी विकसित की है, जैसे कि M50NiL, CBS1000 और RBD। इनमें से, M50NiL का सबसे अधिक उपयोग होता है। कार्बराइजिंग के बाद, सतह पर महीन कार्बाइड बनते हैं, जिससे अवशिष्ट संपीडन तनाव उत्पन्न होता है। इसकी कोर कठोरता M50 की तुलना में 2.5 गुना तक पहुँच सकती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च थकान प्रतिरोध क्षमता प्राप्त होती है। वर्तमान में, इसका उपयोग मुख्य रूप से एयरो-इंजन मेन शाफ्ट बियरिंग जैसे उच्च स्तरीय उपकरणों में किया जाता है। कुल मिलाकर, रोलिंग बियरिंग सामग्री का विकास उच्च शक्ति, उच्च विश्वसनीयता, प्रदूषण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रदर्शन की दिशा में लगातार आगे बढ़ रहा है। एयरोस्पेस, नई ऊर्जा उपकरण और उच्च स्तरीय विनिर्माण के विकास के साथ, नई बियरिंग सामग्रियों के अनुसंधान और अनुप्रयोग में और अधिक गहराई आएगी, जिससे बियरिंग प्रदर्शन में सुधार के लिए मजबूत तकनीकी सहायता मिलेगी।