Hvad er de særlige krav til almindeligt anvendte præcisionsbearbejdningsprocesser ved fremstilling af lejer i rustfrit stål

Rustfrit stål lejer , især martensitiske rustfri stållejer som AISI 440C, er værdsat for deres kombinerede korrosionsbestandighed og hårdhed. Fremstillingen af ​​disse lejebaner kræver dog højstandard præcisionsbearbejdningsprocesser, såsom slibning og superfinishing. På grund af rustfrit ståls iboende metallurgiske egenskaber stiller disse bearbejdningstrin endnu strengere krav til procesparametre og udstyrsnøjagtighed end dem til almindeligt lejestål.

1. Særlige krav til slibning: Forebyggelse af termiske skader og arbejdshærdning

Slibning er en kritisk proces til at danne løbebanegeometri og opnå dimensions- og tolerancenøjagtighed. I betragtning af den høje hårdhed og lave termiske ledningsevne af 440C rustfrit stål, skal slibningsprocessen kontrolleres strengt for at undgå at introducere overfladedefekter, der kan påvirke lejernes levetid.

1. Streng slibevarmekontrol

Varmeakkumulering: På grund af den lave termiske ledningsevne af 440C rustfrit stål er slibevarmen, der genereres under slibning, svær at sprede hurtigt, hvilket fører til forbigående høje temperaturer på emnets overflade. Denne høje temperatur kan forårsage hærdende blødgøring af løbebanens overflade, reducere løbebanens hårdhed og væsentligt forkorte kontakttræthedslevetiden.

Kølevæskestrategi: En høj-flow, højtryks kølevæske skal bruges til robust køling. At vælge en slibevæske med fremragende smøre- og køleegenskaber er afgørende for at sikre effektiv temperaturkontrol i slibezonen og forhindre dannelsen af ​​et termisk skadelag.

Lav tilspænding, høj hastighed: For at reducere slibekræfter og varmeudvikling kræves generelt en lav radial fremføringshastighed og passende slibeskivehastighed. Slibeskivens selvslibende egenskaber bør også optimeres for at bevare en skarp skærekant og undgå afstumpning, som kan forårsage en pludselig stigning i varme.

2. Undertrykkelse af arbejdshærdning og restbelastning

440Cs arbejdshærdningstendens: Under skæring eller slibning er martensitisk rustfrit ståls overfladekorn tilbøjelige til plastisk deformation, hvilket resulterer i arbejdshærdning. Dette hærdede lag øger vanskeligheden ved efterfølgende skæring og kan forværre overfladens ruhed.

Residual Stress Control: Forkerte slibeparametre kan nemt indføre resterende trækspænding på løbebanens overflade. Trækspænding reducerer et materiales udmattelsesstyrke og spændingskorrosionsbestandighed markant. Kvalificeret præcisionsslibning bør generere gunstige resterende trykspændinger på overfladen, hvilket er afgørende for at forbedre lejernes rullekontaktudmattelseslevetid.

II. Særlige krav til superfinishing: Opnåelse af høj overfladeintegritet

Superfinishing, også kendt som honing, er det sidste trin i bearbejdning af lejerbane. Dens mål er at eliminere overfladebølger og rundhedsfejl efter slibning, hvilket opnår ekstremt lav overfladeruhed.

1. Kontrol af bølgethed og topografisk nøjagtighed

Eliminering af slibemærker: Kernen i superfinishing ligger i at bruge en slibende sten til at oscillere løbebanen ved lavt tryk, høj frekvens og korte slag, hvilket effektivt fjerner mikroskopiske spidser efterladt af slibning. For materialer med høj hårdhed som 440C kræver stenudvælgelsen (f.eks. partikelstørrelse, bindemiddel) og trykstyring endnu mere præcis kontrol for at sikre, at kun toppene fjernes uden at forstyrre løbebanens makroskopiske geometri.

Rundhed og rilleprofils nøjagtighed: Ultrafinishing forbedrer løbebaneprofilens formfejl markant. Højpræcisionslejer i rustfrit stål kræver runde løbebaner og rillekrumning til mikron- eller endda submikronniveauer, hvilket kræver den ultimative stivhed og bevægelseskontrolnøjagtighed af ultrafinishingsudstyret.

2. Overfladeruhed og smørefilm

Ekstremt lav Ra: Ultrafinishing kan reducere overfladeruheden (Ra) af løbebaner i rustfrit stål til Ra 0,02 mikron eller endnu lavere. Denne ultraglatte overflade hjælper med at danne en stabil hydrodynamisk smørefilm, hvilket reducerer friktion og varmeudvikling, hvilket er afgørende for højhastighedsydelse.

Optimering af overfladeintegritet: Under ultrabearbejdningsprocessen, ved at kontrollere oliestenstrykket og skærevæsken, dannes et ensartet koldt plastisk deformationslag med resterende trykspænding på løbebanens overflade. Dette lag forbedrer løbebanens slidstyrke og spaltningsmodstand og er afgørende for pålideligheden af ​​rustfri stållejer.

3. Krav til renlighed og anti-forurening

Rustfri stållejer kræver særlig opmærksomhed på renlighed, da deres anvendelsesmiljøer ofte er forureningsfølsomme.

Afgratning og rengøring: Grundig afgratning og vask er afgørende efter slibning og superfinishing. Selv små metalpartikler eller slibende rester, selv på mikronniveau, kan forårsage sekundær skade på løbebanerne ved høje hastigheder, hvilket fører til støj og for tidlig fejl.

Rustforebyggelse og passivering: I modsætning til almindelige lejestål kræver rustfri stållejer typisk passivering efter bearbejdning for at fjerne resterende frit jern og forurenende stoffer på overfladen, fremme dannelsen af ​​en beskyttende kromoxidfilm og sikre, at korrosionsbestandighed opfylder designkravene.