Technologie převodového materiálu: Výzkum životnosti slitin rezistentních na opotřebení ve spirále

V oblasti průmyslového přenosu, jako základní součást, materiální výkon helikálu vybavení Přímo stanoví náklady na spolehlivost a provoz a údržbu zařízení. Vzhledem k tomu, že výrobní průmysl upgraduje na vysokou přesnost, vysokou zatížení a dlouhou životnost, stává se stále výraznější úzkost odolnosti proti opotřebení tradičních převodových materiálů v extrémních provozních podmínkách. V posledních letech poskytl výzkum a vývoj a aplikaci materiálů odolných vůči opotřebení odolných vůči opotřebení nových řešení pro průlom spirálového ozubeného kola a stal se technickým zaměřením globálního průmyslového přenosového pole.

1.. Úzkových úzkých míst a body bolesti v průmyslu tradičních materiálů

Tradiční spirálové ozubené kola většinou používají ocel 20crmnti karburizovanou ocel nebo 45# temperovanou ocel. Přestože mají určitou sílu a houževnatost, mají omezené vysoké zatížení, silný dopad a korozivní prostředí:
Vysoká rychlost opotřebení: Při metalurgickém válcování tepů, těžebním stroji a dalších scénářích může únava opotřebení povrchového kontaktu dosáhnout 0,05 mm/tisíc hodin, což vede ke snížení přesnosti přenosu;
Slabá odolnost proti korozi: Ve vlhkém prostředí, jako je chemické inženýrství a námořní inženýrství, je tradiční ocel náchylná k elektrochemické korozi a průměrná životnost se zkrátí o 30%-50%;
Velká ztráta energetické účinnosti: Ztráta tření způsobená hrubými povrchy představuje 15% -20% celkové spotřeby energie zařízení, která neodpovídá zelené výrobní trend.

2. Technické průlomy a výhody výkonnostních výhod materiálů odolných vůči opotřebení

Nová slitina odolná vůči opotřebení vytvořila trojrozměrný ochranný systém „pevného fáze posilujícího korozní bariéru s nízkým třením“ prostřednictvím kombinace s více slitiny a optimalizací mikrostruktury:
Inovace složení slitiny
Vysoký litina Chromium: Obsah chromu se zvyšuje na 20%-30%, což tvoří tvrdou fázi karbidu typu M7C3, s mikroharditou HV1400-1600, což je 4-5krát vyšší než tradiční ocel;
Slitina na bázi niklu: Přidejte 15% -25% prvků niklu za vzniku kubické pevné látky zaměřené na obličej a jeho odolnost proti korozi je 8-10krát vyšší než u nerezové oceli a je vhodná pro silné kyselé a silné alkalické prostředí;
Modifikace slitiny mědi: Zavádějte stopové prvky, jako je berylium a titan pro zdokonalení zrn na 5-10μm, a zároveň snižujte tření pod 0,03, v blízkosti úrovně polytetrafluorethylenu.
Upgrade procesu přípravy
Technologie vakuového tavícího tavení: Díky tavení slitiny ve vakuovém prostředí je obsah nečistot kontrolován pod 0,005%, aby se zabránilo vadám v pórech vzduchu a inkluze strusky;
Proces izotermálního zhášení: Transformace bainitu se provádí v solné lázně 250-350 ℃, takže na povrchu převodovky se vytvoří zbytková vrstva napětí (hloubka 0,3-0,5 mm) a životnost únavy se zvyšuje o 200%-300%;
Technologie povrchového povlaku: Použijte technologii fyzické depozice par (PVD) k natáčení diamantového (DLC) povlaku s tloušťkou 2-5 μm a drsnost povrchu klesá pod RA0.2.

3. průmyslové aplikace a ověření dat o spirálových ozubených kol.

Komerční aplikace slitin odolných vůči opotřebení provedla průlom v mnoha oborech, což výrazně zlepšilo spolehlivost a ekonomiku vybavení:
Metalurgický průmysl: Poté, co válečkové vybavení ocelárny používá vysokou slitinu niklu chromu, je životnost prodloužena ze 6 měsíců na 5 let, míra opotřebení se sníží na 0,01 mm / tisíc hodin a roční náklady na údržbu se sníží o 80%;
Chemický průmysl: Ozubená vozidla na bázi niklu pracují nepřetržitě v médiu kyseliny chlorovodíkové (koncentrace 30%, teplota 80 ℃) po dobu 1000 hodin, s hloubkou koroze pouze 0,02 mm, což je 12krát vyšší než 316 l nerezové oceli;
Nové energetické pole: Poté, co převodovka s větrnou energií používá slitinu odolnou proti opotřebení na bázi mědi, byla účinnost přenosu zvýšena z 92% na 96% a roční spotřeba energie byla snížena asi o 500 000 stupňů a hluk klesl o 15 dB (a).
Podle údajů z International Gear Association (AGMA) získala velikost globálního trhu s odolnými proti odolatům odolná vůči opotřebení v roce 2023 4,7 miliardy USD, přičemž roční míra růstu směsi 12,5%, z nichž spirálové ozubené kola představují více než 60%, se staly nejrychleji rostoucím segmentem.

4. Budoucí technologický vývoj a dopad průmyslu

Vývoj materiálů z lehké slitiny odolné vůči opotřebení iteruje směrem ke složenému, inteligentnímu a zelenému:
Kompozitní konstrukční konstrukce: Vyvíjejte materiály gradientu „tvrdého jádra povrchové vrstvy odolné vůči opotřebení“ a dosahujte metalurgické kombinace různých vrstev slitiny prostřednictvím technologie laserového opláštění, s ohledem na tvrdost povrchu a celkovou odolnost proti nárazu;
Inteligentní monitorovací integrace: Senzor vestavěného vlákna Bragg Grating (FBG) v matici převodovky pro sledování změn opotřebení a teploty v reálném čase a v kombinaci s algoritmem AI pro předpovídání zbývajícího života s mírou chyb méně než 5%;
Praxe kruhové ekonomiky: Recyklovatelnost slitin odolných proti opotřebení dosahuje více než 95% a spotřeba energie ve výrobním procesu je o 30% nižší než u tradičních procesů tepelného zpracování, což je v souladu s požadavky „akčního plánu kruhové ekonomiky“.
Od přenosu těžebních strojů po přenosu těžebních strojů po přesnou kontrolu polovodičového vybavení se spirálové ozubené kola odolné proti opotřebení přetváří základní logiku průmyslového přenosu. Tento průlom v materiálové technologii není jen náhradou za tradiční ocelové materiály, ale také klíčovou podporou transformace výroby na „menší údržbu, dlouhou životnost a vysokou energetickou účinnost“. Vzhledem k tomu, že globální výrobní průmysl nadále zvyšuje své požadavky na spolehlivost a udržitelnost, očekává se, že v příštích pěti letech zabírá více než 70% trhu s přenosem na špičkovém trhu s převodovkou odolných vůči opotřebení. .