เชิงนามธรรม:โดยการวิเคราะห์ดัชนีทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับลูกกลิ้งของเครื่องจักรป้องกันต่างประเทศเช่นองค์ประกอบทางเคมีความแข็งและโครงสร้างจุลภาคการสนับสนุนทางเทคนิคนั้นมีไว้สำหรับการให้สัญชาติของแบริ่งแกนหมุนสำหรับเครื่องป้องกันซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่ง．
คำสำคัญ:แบริ่งกลิ้ง; เครื่องป้องกัน; โครงสร้างจุลภาค
ตลับลูกปืนหลักของเครื่องป้องกันเป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องป้องกันซึ่งใช้ในระบบตัดหัวป้องกัน อายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยในการก่อสร้างของเครื่องป้องกัน ในปัจจุบันตลาดแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์โล่ในประเทศจีนได้รับการผูกขาดโดยประเทศต่างประเทศอย่างสมบูรณ์ เพื่อให้บรรลุการแปลเทคโนโลยีการขุดอุโมงค์โล่จำเป็นต้องพัฒนาและผลิตตลับลูกปืนหลักของเครื่องจักรในการป้องกันอุโมงค์โล่อย่างอิสระ เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงและความสามารถในการรับแบริ่งที่ซับซ้อนของเพลาหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์โล่พวกเขาจะต้องทนต่อการโหลดรวมเช่นแรงตามแนวแกนแรงเรเดียลช่วงเวลาพลิกคว่ำ ฯลฯ เมื่อทำงานภายใต้สภาวะโหลดหนักและแปรผัน ประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของลูกกลิ้งเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของตลับลูกปืนหลักของเครื่องป้องกัน ดังนั้นการทำความเข้าใจและการควบคุมวัสดุและคุณภาพการรักษาด้วยความร้อนของเครื่องจักรหลักขององค์กรการป้องกันระดับต่างประเทศขั้นสูงนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการแปลแบริ่งหลักของเครื่องจักรโล่
1. การวิเคราะห์ทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์โล่ที่บ้านและต่างประเทศได้รับการทดสอบโดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์การอ่านโดยตรงของ Swiss ARL 4460 ผลลัพธ์จะแสดงในตารางที่ 1 วัสดุลูกกลิ้งในประเทศจีนคือ GCR18MO และค่ามาตรฐานในตารางเป็นข้อกำหนดของ GB\/T 18254-2002 ตามตารางเนื้อหาของ C, CR, SI, องค์ประกอบการติดตามและองค์ประกอบที่ไม่เจือปนในวัสดุลูกกลิ้งหลักของเครื่องจักรป้องกันต่างประเทศนั้นคล้ายกับ GCR18MO แต่เนื้อหาขององค์ประกอบ MN และ MO นั้นค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงสามารถพิจารณาได้ว่าวัสดุที่ใช้สำหรับลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันต่างประเทศเป็นของเหล็กกล้าแบรมคาร์บอนสูง GCR18MO
เนื่องจากความเครียดที่ซับซ้อนบนลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์โล่และขนาดลูกกลิ้งที่ค่อนข้างใหญ่ ( 100 มม. x 100 มม.) เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขการบริการแกนของลูกกลิ้งต้องมีความแข็งแรงสูงเช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่วัสดุจะต้องมีความทนทานสูง การเพิ่มขึ้นของเนื้อหา MN ในวัสดุของลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศส่วนใหญ่มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการแข็งตัวของเหล็กและเสริมสร้างเมทริกซ์ การเพิ่มเนื้อหาองค์ประกอบ MO อย่างเหมาะสมไม่เพียง แต่สามารถปรับปรุงความทนทานได้ แต่ยังเอาชนะปัญหาความไม่แน่นอนที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของเนื้อหาองค์ประกอบ MN
ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีของลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์โล่ทั้งที่บ้านและต่างประเทศ
2. การวิเคราะห์โลหะ
กล้องจุลทรรศน์ออปติคัลโอลิมปัส GX51 ถูกนำมาใช้เพื่อทำการทดสอบโครงสร้างโลหะบนลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศ โครงสร้างพื้นผิวและแกนโลหะหลักแสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 ตามลำดับ etchant ที่ใช้เป็นสารละลายแอลกอฮอล์กรดไนตริก 4%
รูปที่ 1 โครงสร้างโลหะพื้นผิว
รูปที่ 2 โครงสร้างโลหะของหัวใจ
เมื่อเปรียบเทียบรูปที่ 1 และรูปที่ 2 สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่ามีคาร์ไบด์จำนวนมาก (จุดสว่างสีขาวในรูป) และ Martensite (พื้นที่สีเทาเข้ม) ในเนื้อเยื่อหัวใจ เหตุผลของการปรากฏตัวของคาร์ไบด์ที่ยังไม่ละลายคือภายใต้การดับและเวลาฉนวนกันความร้อนเดียวกันเวลาฉนวนที่เทียบเท่าของแกนกลางนั้นสั้นกว่าพื้นผิวและการทำให้เกิดออสเทนไนซ์ไม่เพียงพอส่งผลให้คาร์ไบด์จำนวนมากไม่ละลายในออสเทนไนท์ เหตุผลสำหรับการปรากฏตัวของโครงสร้าง bainite เกิดจากขนาดใหญ่ของลูกกลิ้งและภายใต้สภาวะการระบายความร้อนเดียวกันแกนไม่ได้รับอัตราการระบายความร้อนที่จำเป็นสำหรับ bainite
วัตถุประสงค์ของการดำเนินการวิเคราะห์ metallographic เกี่ยวกับตัวอย่างคือการตรวจสอบว่าโครงสร้างจุลภาคของลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศเป็น martensite, bainite ล่างหรือโครงสร้างคอมโพสิตของทั้งสองเพื่อกำหนดวิธีการรักษาความร้อนและพารามิเตอร์ ในเฟสทองคำที่กำลังขยายต่ำเข็มสีดำเช่นโครงสร้างที่สามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนส่วนใหญ่เป็น bainite ที่ต่ำกว่า Lower Bainite เป็นส่วนผสมเชิงกลที่ประกอบด้วยเฟอร์ไรต์เหมือนคาร์บอนที่มีความอิ่มตัวของแผ่นคาร์บอนและคาร์ไบด์ที่ตกตะกอนภายใน GCR18MO เป็นของเหล็กคาร์บอนสูงและโครงสร้างจุลภาคที่ได้รับหลังจากการดับเป็นมาร์เทนไซต์เหมือนแผ่น (เข็มเหมือนมาร์เทนไซต์) ดังนั้นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ metallographic โครงสร้างจุลภาคของ bainite ที่ต่ำกว่านั้นคล้ายกับของคาร์บอนมาร์เทนไซต์สูง โดยการสังเกตในเชิงลึกและการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้นที่สามารถตัดสินได้อย่างแม่นยำ
3. การวิเคราะห์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน
ตัวอย่างลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศได้รับการวิเคราะห์โดยใช้อิเล็กทรอนิกส์ของญี่ปุ่น 21 0 0 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในการส่งผ่านความละเอียดสูงและตำแหน่งการสุ่มตัวอย่างแสดงในรูปที่ 3 ขนาดตัวอย่างคือ 0.5 มม. x 10 มม. × 10 มม. ความหนาตัวอย่างอยู่กราวด์ถึง 200-500 nm โดยใช้วิธีการทำให้ผอมบางของไอออนจากนั้นวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน
รูปที่ 3 แผนผังไดอะแกรมของตำแหน่งการสุ่มตัวอย่าง
การสังเกตเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างส่วนใหญ่มีลักษณะโดย bainite ล่าง มีคาร์ไบด์ขนาดเล็กในก๋วยเตี๋ยวแบนและมาร์เทนไซต์สองสามตัวที่ไม่มีคาร์ไบด์ ผลทางสถิติแสดงให้เห็นว่ามี bainite ต่ำกว่า 80% ~ 90%, martensite จำนวนเล็กน้อยและคาร์ไบด์ขนาดใหญ่ที่ไม่ได้รับการแก้ไข ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่านจะแสดงในรูป 4-6
รูปที่ 4 ลักษณะของ bainite
รูปที่ 5 ลักษณะของ bainite และคาร์ไบด์ที่ไม่ได้รับการแก้ไข
ผ่านการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งสัญญาณจะเห็นได้ว่าในระหว่างการดับแบบอุณหภูมิความร้อนของลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของลูกกลิ้งและช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก หลังจากดับโครงสร้างผลลัพธ์ไม่ได้เป็นโครงสร้าง bainite เดียว แต่โครงสร้างคอมโพสิตส่วนใหญ่ประกอบด้วย bainite และมี martensite จำนวนเล็กน้อย โครงสร้างคอมโพสิตนี้ไม่เพียง แต่มีความแข็งแรงและความแข็งสูงเท่านั้น แต่ยังมีความทนทานต่อผลกระทบที่ดีซึ่งสามารถตอบสนองสภาพการบริการที่รุนแรงของแบริ่งหลักของเครื่องป้องกัน
รูปที่ 6: ลักษณะของ bainite และ martensite
หลังจากพิจารณาองค์ประกอบของวัสดุแล้วเนื้อหาสัมพัทธ์ของ bainite และ martensite สามารถปรับได้โดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการดับมอล ปัจจัยหลักที่มีผลต่อเนื้อหาของ bainite คือ:
(1) อุณหภูมิความร้อน: ยิ่งอุณหภูมิความร้อนสูงเท่าใดก็ยิ่งมีความเสถียรของออสเทนไนต์และปริมาณออสเทนไนต์ที่เหลือก็จะยิ่งสูงขึ้น
(2) ภายใต้เวลาอุณหภูมิความร้อนเท่ากันยิ่งอุณหภูมิอุณหภูมิต่ำกว่าความร้อนต่ำกว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของ bainite มากเท่าใดเนื้อหาของออสเทนไนต์ที่เหลือก็จะยิ่งสูงขึ้นและยิ่งมีเนื้อหาของ bainite ลดลง
(3) ที่อุณหภูมิความร้อนใต้พิภพเดียวกันเวลาอุณหภูมิต่ำกว่าการเปลี่ยนแปลงของ bainite จะน้อยลงเนื้อหาของ bainite จะลดลงและเนื้อหาของ Martensite ก็ยิ่งสูงขึ้น ในบรรดาปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของ bainite การปรับอุณหภูมิความร้อนและอุณหภูมิความร้อนใต้พิภพจะทำให้เกิดปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยมากมายดังนั้นช่วงการปรับของทั้งสองจึงมีขนาดเล็กมาก ในระหว่างการดับความร้อนความร้อนความสัมพันธ์ของ bainite และ martensite สามารถปรับได้โดยการลดเวลาความร้อนใต้พิภพเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงของ bainite ไม่สมบูรณ์และออสเทนไนต์ที่เหลือสามารถเปลี่ยนเป็น Martensite ได้เพิ่มเนื้อหาของ Martensite
4. การตรวจสอบความแข็ง
เพื่อให้เข้าใจถึงความแข็งและการกระจายของลูกกลิ้งหลักของเครื่องจักรป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศการทดสอบความแข็งได้ดำเนินการบนใบหน้าท้ายของลูกกลิ้งจากพื้นผิวสู่ด้านในโดยมีการทดสอบทั้งหมด 8 คะแนน จากนั้นตัดลูกกลิ้งไปตามความยาว 1\/2 ของมันบดโปรไฟล์และใช้เครื่องทดสอบความแข็งของ Rockwell เพื่อทดสอบความแข็งของพื้นผิวความแข็งหลักและการกระจายของลูกกลิ้งจากขอบไปยังกึ่งกลาง มีการทดสอบทั้งหมด 16 คะแนนและผลการทดสอบจะแสดงในตารางที่ 2 ตำแหน่งการทดสอบความแข็งแสดงในรูปที่ 7
ตารางที่ 2 ผลการทดสอบความแข็งของลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องปรับอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศ
รูปที่ 7 แผนที่ตำแหน่งการทดสอบความแข็ง
ตามตารางที่ 2 ความแข็งของใบหน้าปลายลูกกลิ้งค่อนข้างสูงทั้งหมดที่สูงกว่า 60 HRC และสม่ำเสมอมากโดยมีความแข็งความแข็งสูงสุดเพียง 1.1 ชั่วโมงเท่านั้น
เหตุผลของความแข็งสูงของลูกกลิ้งคือวัสดุลูกกลิ้งต่างประเทศได้เพิ่มเนื้อหาขององค์ประกอบ MN และเพิ่มเนื้อหาขององค์ประกอบ MO อย่างเหมาะสมซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งของเหล็ก นอกจากนี้ในระหว่างการดับแบบอุณหภูมิของลูกกลิ้งอัตราการระบายความร้อนของใบหน้าปลายลูกกลิ้งค่อนข้างเร็ว
เหตุผลของความแข็งที่สม่ำเสมอของลูกกลิ้งคือองค์ประกอบและโครงสร้างของวัสดุต่างประเทศมีความสม่ำเสมอมากและในระหว่างการรักษาความร้อนการระบายความร้อนของส่วนต่าง ๆ ของลูกกลิ้งนั้นค่อนข้างสม่ำเสมอ
เนื่องจากความเครียดที่ซับซ้อนในลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์โล่จึงไม่เพียง แต่จำเป็นต้องมีลูกกลิ้งมีความทนทานที่ดี แต่ยังมีความแข็งแรงและความแข็งสูงเพื่อตอบสนองความต้องการของพวกเขาสำหรับการรับภาระหนัก ในกรณีที่มีการกำหนดองค์ประกอบของวัสดุลูกกลิ้งความแข็งของลูกกลิ้งขึ้นอยู่กับกระบวนการบำบัดความร้อนทั้งหมด จากการเลือกวัสดุสำหรับลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศและการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของพวกเขาสามารถพิจารณาได้ว่ากระบวนการบำบัดความร้อนที่ใช้สำหรับลูกกลิ้งส่วนใหญ่เป็น bainitic isothermal ดับ วัตถุประสงค์ของการดับความร้อนของ bainitic isothermal คือการได้รับโครงสร้าง bainitic ที่ต่ำกว่าซึ่งมีคุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมที่ดี อย่างไรก็ตามหากใช้การรักษาด้วยความร้อนใต้พิภพแบบ bainitic แบบดั้งเดิมโครงสร้างที่ได้รับจะเป็นโครงสร้าง bainitic ที่ต่ำกว่า 100% เมื่อเทียบกับโครงสร้าง Martensitic แม้ว่าความเหนียวจะดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แต่ความแข็งค่อนข้างต่ำซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของแรงแบริ่งเพลาหลักของเครื่องป้องกัน
โดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการดับความร้อนและการเปลี่ยนสัณฐานวิทยาสัดส่วนและเนื้อหาออสเทนไนต์ที่เหลือของโครงสร้าง bainite ที่ได้รับหลังจากการดับแบบอุณหภูมิความร้อนความแข็งของการดับไอโซเทอร์มอลสามารถปรับปรุงได้ ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความแข็งของชิ้นส่วนหลังจากการดับแบบอุณหภูมิความร้อนคือ:
(1) ความหนาของเนื้อเยื่อ bainite ยิ่งองค์กรมีความแข็งมากขึ้นเท่านั้น ความหนาขององค์กรสามารถปรับได้โดยการปรับอุณหภูมิอุณหภูมิความร้อนของการดับ bainite isothermal ยิ่งอุณหภูมิอุณหภูมิต่ำลงโครงสร้าง bainite ก็จะดีขึ้นและความแข็งก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
(2) เนื้อหาของ bainite ซึ่งหมายถึงเนื้อหาสัมพัทธ์ของ bainite และ martensite ในเนื้อเยื่อ ยิ่งเนื้อหาของ bainite สูงเท่าใดเนื้อหาของ Martensite ก็จะลดลงในเนื้อเยื่อและความแข็งที่ลดลงและในทางกลับกัน เนื้อหาของ bainite ในองค์กรสามารถปรับได้โดยการปรับเวลาดับแบบอุณหภูมิความร้อน ยิ่งเวลาอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าใดเนื้อหาของ bainite ก็ยิ่งสูงขึ้นในเนื้อเยื่อมากเท่าใดเนื้อหาของ Martensite ก็จะยิ่งลดลงและความแข็งที่ลดลง จากสิ่งนี้จะเห็นได้ว่าเวลาในการดับความร้อนของลูกกลิ้งสามารถสั้นลงอย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มเนื้อหาของมาร์เทนไซต์ในโครงสร้างในที่สุดบรรลุเป้าหมายในการปรับปรุงความแข็งของลูกกลิ้ง
(3) เนื้อหาของออสเทนไนต์ที่เหลือ ยิ่งมีเนื้อหาออสเทนไนต์ที่เหลือสูงเท่าไหร่ความแข็งก็จะยิ่งลดลง
5. การวิเคราะห์ขนาดเกรน
ผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ขนาดเกรนของลูกกลิ้งแบริ่งหลักของเครื่องป้องกันอุโมงค์ป้องกันต่างประเทศแสดงในรูปที่ 8 ตำแหน่งตัวอย่างแสดงในรูปที่ 3 etchant ที่ใช้เป็นสารละลายของกรด picric, โซเดียม dodecylbenzenesulfonate และกรดไฮโดรคลอริกในน้ำ
รูปที่ 8 ขนาดเกรน
ดังที่แสดงในรูปขนาดเกรนของลูกกลิ้งมีขนาดเล็กมากถึงระดับ 9 ใน GB\/T 6394 "วิธีการกำหนดขนาดเม็ดเฉลี่ยของโลหะ" มีหลายปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของเมล็ดข้าวที่สำคัญที่สุดคือองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุและอุณหภูมิความร้อนและเวลาในการรักษาในระหว่างการรักษาความร้อน ยิ่งอุณหภูมิความร้อนสูงขึ้นและเวลาในการรักษาความร้อนนานขึ้นเท่าใดก็ยิ่งมีขนาดเกรนและในทางกลับกัน
ขนาดเกรนของเหล็กมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติของมัน เนื่องจากความจริงที่ว่าขอบเขตของธัญพืชเป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนไหวของความคลาดเคลื่อนพวกเขาประสบกับความต้านทานการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปลี่ยนรูปไปยังตำแหน่งขอบเขตของเมล็ด ขอบเขตของเมล็ดสามารถ จำกัด การเสียรูปพลาสติกภายในช่วงที่กำหนด ดังนั้นยิ่งขอบเขตของเมล็ดมากขึ้นเท่าใดความแข็งแรงของผลผลิตของเหล็กก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ยิ่งระดับระดับเกรนสูงเท่าไหร่เมล็ดก็ยิ่งดีเท่าใดก็ยิ่งพื้นที่ส่วนรวมของเขตแดนมีขนาดใหญ่ขึ้นและความแข็งแรงของผลผลิตของเหล็กก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เนื่องจากความสามารถของขอบเขตข้าวเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของ microcracks ในเหล็กธัญพืชชั้นดียังสามารถปรับปรุงความเหนียวของเหล็กได้
6. บทสรุป
ผ่านการวิเคราะห์เชิงลึกและเชิงลึกของลูกกลิ้งหลักของเครื่องจักรป้องกันอุโมงค์ในต่างประเทศองค์ประกอบของวัสดุโครงสร้างจุลภาคการรักษาความร้อนความแข็งขนาดเกรนและปริมาณออสเทนไนต์ที่เหลือของลูกกลิ้งได้รับการสนับสนุนทางเทคนิค
2025 พฤษภาคมสัปดาห์ที่ 2 คำแนะนำผลิตภัณฑ์ WBM:
เครื่องตัด:
WBM ผลิตลูกกลิ้งเรียวตายด้วยประสิทธิภาพและระบบอัตโนมัติสูง ลูกกลิ้งจะถูกสร้างขึ้นในการกดส่วนหัวเย็นอัตโนมัติและถูกป้อนตัดและเจาะเข้าไปในตายเป็นเวลาห้าขั้นตอน
เราสามารถผลิตลูกกลิ้งประเภทและขนาดที่แตกต่างกันตายด้วยการประกันคุณภาพรวมถึง: การรวมกันหมัด, แขนเสื้อด้านนอก, ใบมีด, หมัดแบบผสม, กระบอกสูบอาหาร, การรวมกัน, การรวมกัน, แขนสองชั้น, แทรก
