Akár a acél réz-kompozit csapágylemez Megfelelheti a szélsőséges munkakörülmények, például a magas hőmérséklet és a magas terhelés alkalmazását, elsősorban az anyagi kombináció, a gyártási folyamat, a tervezési és alkalmazáskörnyezet konkrét követelményeitől. Az acél-réz kompozit anyagok kombinációja biztosítja az ilyen típusú csapágylemez néhány egyedi előnyt, lehetővé téve, hogy bizonyos magas hőmérsékleten és magas terhelési körülmények között jól teljesítsen. Ugyanakkor specifikus elemzésre van szükség a különböző munkakörülményekhez is.
Magas hőmérsékleti körülmények között a csapágyanyagok hőstabilitása és magas hőmérsékleti ellenállása döntő jelentőségű. Az acél-réz kompozit csapágylemezek teljesítményét a következő tényezők befolyásolják:
A réz kiváló hővezető képességgel rendelkezik, így a réz alapú anyagok elősegíthetik a hő eloszlását, lehetővé téve a csapágylemezek számára, hogy jobban megbirkózzanak a hőfelhalmozás problémájával a magas hőmérsékletű környezetben. Különösen a nagysebességű működés és a súrlódás esetén a több hőt generáló súrlódás esetén a réz hővezető képessége elősegíti a hőt gyorsan, elkerülve ezzel a csapágy túlmelegedését.
A réz alacsony olvadáspontja (kb. 1083 ° C), és rendkívül magas hőmérsékletű környezetben fennállhat az anyag lágyulásának és deformációjának kockázata. Az acélanyagok olvadási pontja azonban magas (kb. 1370 ° C), tehát az acélkopper kompozit anyagok magas hőmérsékletű ellenállását bizonyos mértékben az acélmátrix javítja. Összességében az acél réz-kompozit csapágylemez alkalmas az általános magas hőmérsékletű munkakörülményekhez, de ha meghaladja a réz olvadási pontját, előfordulhat a teljesítmény lebomlása, és különös figyelmet kell fordítani a hőmérséklet-szabályozásra.
Magas hőmérsékletű környezetben a súrlódás által generált hő miatt a hagyományos anyagok kenési teljesítménye romlik, sőt olyan problémákat okozhat, mint az abláció és a tapadás. A réznek jó ön-kagyló tulajdonságai vannak, ami az acélrétegű kompozit csapágylemez jó súrlódásgátló teljesítményt mutat bizonyos magas hőmérsékleten és nagy terhelhető körülmények között. Ha azonban a hőmérséklet túl magas, további kenési intézkedésekre lehet szükség a túlzott kopás elkerülése érdekében.
Az acélrétegű kompozit csapágylemez nagy terhelhető csapágyképessége elsősorban a következő szempontoktól függ:
Az acél alapú anyag biztosítja a kompozit csapágylemez szilárdságát és keménységét, lehetővé téve, hogy ellenálljon a magas külső terheléseknek. Az acél nyomószilárdsága és keménysége általában nehéz terhelési körülmények között kielégítheti az igényeket, különösen a bányászati gépek, a kohászati berendezések stb. Fieldjein, ahol az acélkoppus kompozit anyagokat gyakran használják olyan alkalmazásokban, ahol nehéz tárgyak nyomást gyakorolnak.
Noha a réz alacsony szilárdságú, jó rugalmassággal és kopásállósággal rendelkezik, ami hatékonyan csökkentheti a súrlódás által okozott kopást. Nagy terhelésű körülmények között a réz önmegtakarító tulajdonságai csökkentik a súrlódási együtthatót, elkerülve ezáltal a túlzott hőfelhalmozódást és kopást.
Az acélkopper kompozit csapágylemez kompozit szerkezete kiegészíti az anyag általános teljesítményét. Az acélréteg nagy szilárdságú támogatást nyújt, míg a rézréteg javítja a kopásállóságot és a kenés teljesítményét. Egy ilyen kompozit szerkezet lehetővé teszi a csapágylemez számára, hogy fenntartsa a jó terheléskapacitást és a tartósságot nagy terhelés mellett.
Nagy terhelésű körülmények között a csapágylemez általában sok hőt generál, ami termikus tágulást eredményez. A réz nagyobb hőtágulási együtthatóval rendelkezik, mint az acél, tehát az anyag méretben megváltozhat hosszú távú, nagy terhelésű működés mellett. Ennek a problémának a kezelése érdekében az acél réz kompozit csapágylemezének kialakítása általában figyelembe veszi az anyag tágulási jellemzőit, hogy elkerülje az egyenetlen hőtágulás által okozott deformációt vagy károsodást.
A magas hőmérséklet és a magas terhelés szélsőséges körülmények között az acél-réz kompozit csapágylemez teljesítménye általában a kettő szinergiájától függ. Ilyen szélsőséges körülmények között az acélkopper kompozit anyagok jobb terhelési kapacitást és súrlódási teljesítményt nyújthatnak, de további intézkedésekre is szükség van, például a kenési rendszer optimalizálása vagy a környezeti hőmérséklet ellenőrzése, az anyag lebomlásának elkerülése érdekében.
Az acélrétegű kompozit csapágylemezeket gyakran használják nagy terhelésű és magas hőmérsékleti környezetben, például kohászatban, bányászati gépekben, szélenergia-termelésben és tengeri fúrási platformokban. Ilyen körülmények között a csapágylapnak nemcsak ellen kell állnia a nehéz nyomásnak, hanem hosszú ideig is kell működnie magas hőmérsékleten. Ezért a megfelelő acélrétegű kompozit csapágylemez kiválasztása és a megfelelő kenési módszerrel történő kombinációja jelentősen javíthatja szolgálati élettartamát és stabilitását ezen szélsőséges munkakörülmények között.
Annak lehetővé tétele érdekében, hogy az acélkopperes kompozit csapágylemez jobban megbirkózzon a szélsőséges munkakörülmények, például a magas hőmérséklet és a nagy terhelés mellett, a gyártók általában a következő szempontokat optimalizálják:
A rézréteg és az acél alapréteg vastagsági arányának optimalizálásával javítható a csapágylemez csapágykapacitása és magas hőmérsékleti ellenállása. Például egy vékonyabb rézréteg jobban csökkentheti a súlyt, miközben fokozza a hővezetést; Míg a vastagabb acélréteg erősebb támasztást biztosít.
A felületi bevonat, a hőkezelés és más módszerek révén tovább javítható a magas hőmérséklet-ellenállás, a kopásállóság és a korrózióállóság korrózióálló képessége. Például a magas hőmérsékletű védőbevonat használata tovább javíthatja az anyag stabilitását szélsőséges munkakörülmények mellett.
Annak érdekében, hogy csökkentsék a magas hőmérsékletű környezet negatív hatását az acélkopper kompozit csapágylemezre, általában szükség van egy megfelelő kenési és hűtőrendszerrel való együttműködésre. A rendszeres kenés és hűtés nemcsak növeli a csapágylemez élettartamát, hanem csökkentheti a súrlódás által okozott hőfelhalmozási problémát is.
Az acélrétegű kompozit csapágylemez kiváló teljesítményt mutathat szélsőséges munkakörülmények, például magas hőmérséklet és nagy terhelés mellett, de annak alkalmazása továbbra is van bizonyos korlátozások. Magas szilárdsága, jó súrlódási teljesítménye és hővezetőképessége lehetővé teszi a legtöbb magas hőmérsékleten és a magas terhelési környezethez, de az ultra-magas vagy az ultra nehéz terhelési körülmények között továbbra is szükség van további optimalizálási tervre és kiegészítő intézkedésekre. A finom kialakítás és a megfelelő folyamat optimalizálásán keresztül az acélrétegű kompozit csapágylemezek jobb teljesítményt érhetnek el ezen szélsőséges körülmények között, és megfelelhetnek a mérnöki követelményeknek.