רינג שטאַרבן מאַטעריאַלס און מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז

די רינג שטאף איז דאס הארץ פון א פּעלאַט מיל. איר מאַטעריאַל צוזאַמענשטעלונג און פּראָדוקציע קוואַליטעט באַשטימען גלייך די פּעלאַט קוואַליטעט, פּראָדוקציע קאַפּאַציטעט, ענערגיע קאַנסאַמשאַן, און די וויכטיקע מעטריק פון קאָסטן פּער טאָן. ווען אַ רינג שטאף ווערט אָפּגעטראָגן צו פרי, בלאָקירט אָפט, אָדער פּראָדוצירט נישט-סטאַביל פּעלאַץ, די וואָרצל סיבה אָפט גייט צוריק צו מאַטעריאַל סעלעקציע אָדער פּראָדוקציע קורץ-וועגן. דער אַרטיקל באַטראַכט די צוויי דאָמינירנדיקע רינג שטאף מאַטעריאַל משפּחות מאַרטענסיטיק ומבאַפלעקט שטאָל (X46Cr13/4Cr13) און צומיש שטאָל (20CrMnTi) און די פּראָדוקציע פּראָצעסן וואָס איבערזעצן מאַטעריאַל אייגנשאַפטן אין אָפּעראַציאָנעלע פאָרשטעלונג.
פארוואס רינג דיי מאַטעריאַל איז וויכטיק

בעת פּעלאַט פּראָדוקציע, אַרבעט די רינג שטייַף אונטער גלייכצייַטיק הויך דרוק, הויך רייַבונג, און ציקלישע מעכאַנישע דרוק. פיטער מעש ווערט געצוואונגען דורך די שטייַף לעכער דורך פּרעסע ראָולערס בשעת פארע, נעץ, מינעראַלס, און אַברייסיוו ינגרידיאַנץ קעסיידער ווירקן אויף די אַרבעט ייבערפלאַך און לאָך ווענט. א שלעכטע מאַטעריאַל סעלעקציע קען קאַסקאַדירן אין קייפל פּראָבלעמען: שנעלער לאָך טראָגן, אַראָפּגאַנג קאַמפּרעשאַן פעסטקייַט, רידוסט פּעלאַט כאַרדנאַס, אָפט שטייַף בלאַקאַדזש, ינערלעך ייבערפלאַך קראַקינג, און געוואקסן קראַקינג ריזיקירן [1].

די עקאָנאָמישע איינפלוסן זענען באַדייטנדיק. אַ ביליקער פֿאָרעם וואָס דאַרף אָפֿטער אויסטויש, פֿאַראורזאַכט מער דאַונטיים, אָדער פֿאַרערגערט די קוואַליטעט פֿון די פּעלעטס איז פֿיל טייערער אין גאַנץ קאָסטן פֿון אייגנטומערשאַפֿט ווי אַ פּרעמיע פֿאָרעם מיט אַ לענגערער לעבן.
מאַטעריאַלע משפּחות: אַ פאַרגלייַכנדיק איבערבליק

די רינג שטאַרבן אינדוסטריע ניצט בפֿרט צוויי מאַטעריאַל קאַטעגאָריעס, מיט די ברירה געטריבן דורך פיטער פאָרמולאַציע, אַפּערייטינג באדינגונגען, און קעראָוזשאַן ריזיקירן.

די ערשטע קאַטעגאָריע איז מאַרטענסיטישער ומבאַפלעקטער שטאָל, מיט טיפּישע גראַדן אַרייַנגערעכנט X46Cr13 און 4Cr13, וואָס דערגרייכן אַ כאַרטקייט פון HRC 52 60. שליסל שטאַרקייטן אַרייַננעמען הויך כאַרטקייט, קעראָוזשאַן קעגנשטעל, און לאַנג דינסט לעבן. די הויפּט לימיטיישאַן איז העכער אַפּאַראַט קאָסטן. געוויינטלעכע אַפּלאַקיישאַנז אַרייַננעמען פּאָולטרי, אַקוואַ פיטער, און הויך-טראָג פאָרמולאַס.

די צווייטע קאַטעגאָריע איז צומיש שטאָל, מיט טיפּישע גראַדן אַרייַנגערעכנט 20CrMnTi, 40Cr, און 42CrMo, וואָס דערגרייכן אַ כאַרדנאַס פון HRC 55 60. שליסל שטאַרקייטן אַרייַננעמען גוטע טאַפנאַס, עקאָנאָמיש פּרייסינג, און ויסגעצייכנט מעכאַנישע שטאַרקייט. די הויפּט לימיטיישאַן איז נידעריקער קעראָוזשאַן קעגנשטעל. פּראָסט אַפּלאַקיישאַנז אַרייַננעמען פּאָולטרי, לייווסטאַק, און נאָרמאַל ביאָמאַסע. קוועלער: [1], [2].
X46Cr13 / 4Cr13: דער אינדוסטריע סטאַנדאַרט פֿאַר פּרעמיע רינג דייז

X46Cr13 (DIN 1.4034, כינעזישע באַצייכענונג 4Cr13) איז אַ מאַרטענסיטישער ומבאַפלעקטער שטאָל און דער מערסט וויידלי געניצטער מאַטעריאַל פֿאַר פּראָפעסיאָנעלע פיטער-גראַד רינג דייז. זיין דאָמינאַנץ איז נישט צופֿעליק נאָר שטאַמט פֿון אַ גינצטיקן באַלאַנס פֿון אייגנשאַפֿטן.

האַרטקייט. נאָך וואַקוום היץ באַהאַנדלונג, X46Cr13 דערגרייכט HRC 52 60 אויף דער אַרבעט ייבערפלאַך בשעת עס האַלט גענוג קערן האַרטקייט. די שאַנבאַאָ מאַנופאַקטורינג ספּעסיפיקאַציע, למשל, צילט HRC 52 55, בשעת האָנגיאַנג ס פּרעמיע דייז דערגרייכן HRC 58 60 דורך אָפּטימיזעד וואַקוום כאַרדאַנינג [2], [3].

קעראָוזשאַן קעגנשטעל. דער קראָום אינהאַלט (בעערעך 13%) גיט באַדייטנד בעסער קעגנשטעל צו נעץ, פארע, און מילד קעראָוסיוו פיטער ינגרידיאַנץ ווי צומיש שטאָל. פֿאַר וואַסער פיטער פאָרמולאַציעס מיט העכער נעץ אינהאַלט, אָדער פֿאַר מילז וואָס אַרבעטן אין פייַכט קלימאַטן, דעם קעראָוזשאַן קעגנשטעל גלייַך יקסטענדז די שטאַרבן לעבן [1].

טראָגן קעגנשטעל. די קאָמבינאַציע פון ​​הויך טשאַד אינהאַלט און קראָום קאַרביידז געשאפן בעשאַס היץ באַהאַנדלונג פּראָדוצירט אַ טראָגן קעגנשטעליק ייבערפלאַך וואָס האַלט לאָך דזשיאַמעטרי איבער עקסטענדעד פּראָדוקציע ראַנז. אין פאַרגלייַך טעסטינג, X46Cr13 רינג דייז קאָנסיסטענטלי אַוטפּערפאָרמז אַלוי שטאָל דייז אין הויך-טראָגן פּאָולטרי און אַקוואַ פיטער אַפּלאַקיישאַנז [1].

פּראַקטישע סעלעקציע-רעגולאַציע. פֿאַר פֿיטער-מילן, וואו דער הויפּט דורכפֿאַל-מאָדוס איז לאָך-אָפּנוץ, אינעווייניקסטע איבערפֿלאַך-פֿאַרערגערונג, צי קאַפּאַציטעט-פֿאַרלוסט, אַנשטאָט כעמישע קעראָוזיע, רעפּרעזענטירט X46Cr13 די שטאַרקסטע אַלגעמיינע מאַטעריאַל-אָפּציע. אַ פֿאַל-שטודיע פֿון האָנגיאַנג קאַזאַכסטאַן האָט דאָקומענטירט אַ רינג-שטאַרב סערוויס-לעבן פֿון 880 שעה (אַרויס פֿון 600 שעה אויף דער פֿאַרבײַטענער מאַשין) מיט X46Cr13-עקוויוואַלענטע שטאַרב, וואָס רעפּרעזענטירט אַ פֿאַרבעסערונג פֿון 46.7% [3].
20CrMnTi צומיש שטאָל: דער עקאָנאָמישער אַרבעטס־פערד.

20CrMnTi איז אַ קאַרבוריזירנדיקער צומיש שטאָל וואָס ווערט וויידלי געניצט פֿאַר רינג דייז אין נאָרמאַלע פּאָולטרי, לייווסטאַק און עטלעכע ביאָמאַסע אַפּלאַקיישאַנז, וואו קעראָוזשאַן ריזיקירן איז נידעריק און די קאָסטן-פאָרשטעלונג פאַרהעלטעניש איז די ערשטיקע באַטראַכטונג.

האַרטקייט. 20CrMnTi אָפפערט אויסגעצייכנטע האַרטקייט, וואָס איז ווערטפול ווען די פּעלאַט מיל אַרבעט אונטער וועריאַבאַל לאָוד, ווען פיטער פאָרמולעס אַנטהאַלטן גראָבע פּאַרטיקאַלז, אָדער ווען וואַל אַדזשאַסטמאַנט קען נישט שטענדיק זיין מיינטיינד אין אָפּטימאַל פּינטלעכקייט [1].

האַרטקייט. נאָך קאַרבוריזירן און קווענטשינג, דערגרייכט 20CrMnTi HRC 55 60 אויף דער ייבערפלאַך מיט אַ שטאַרקן קערן. די קאָמבינאַציע קעגנשטעלט זיך קעגן ייבערפלאַך-אָפּנוץ בשעת זי אַבזאָרבירט אימפּאַקט-לאָודז וואָס קענען צעברעכן אַ מער ברעכיקן מאַטעריאַל [2].

סערוויס לעבן דאטן. אין פעלד אפעראציע, דערגרייכן 20CrMnTi רינג דייז 2,000 3,000 שעה אויף סטאַנדאַרט קערל-באזירט פּאָולטרי פיטער און 1,200 1,800 שעה אויף מיטל-אַברייזשאַן האַרטוואָאָד פּעלאַט פּראָדוקציע. אויף העכסט אַברייזיוו מאַטעריאַלס אַזאַ ווי רייַז שאָלעכץ (מאָהס כאַרדנאַס 7 רעכט צו סיליקאַ אינהאַלט), קען סערוויס לעבן פאַלן צו 800 1,500 שעה [4].

לימיטאציעס. די הויפט שוואכקייט איז קעראָוזשאַן קעגנשטעל. אין פאָרמולאַציעס מיט העכערע נעץ, זאַלץ, אָדער זויערע קאָמפּאָנענטן, איז 20CrMnTi סאַסעפּטאַבאַל צו ראַסט און כעמישער אַטאַק וואָס פאַרשטייפט די לאָך סערפאַסיז, ​​פאַרגרעסערט רייַבונג, רעדוצירט דורכפלוס, און פאַרקירצט די עפעקטיווע סערוויס לעבן, נישט קוקנדיק אויף מעטשאַניקאַל טראָגן פאָרשטעלונג [1].
מאַטעריאַלן נישט פּאַסיק פֿאַר פּראָפעסיאָנעלע פֿיטער-גראַד רינג דייז

עס איז וויכטיג צו קלארשטעלן א פארשפרייטע מיספארשטענדעניש. כאטש עטלעכע אלגעמיינע פּעלאַט מיל גיידליינז רעפערענצירן בערינג שטאָל (אַזאַ ווי GCr15 / 52100) ווי רינג דיי מאַטעריאַלן, די זענען בפֿרט פּאַסיק פֿאַר פלאַך דייז אין קליין-וואָג ביאָמאַסע אָפּעראַציעס. GCr15 האט אַנדערע טערמישע יקספּאַנשאַן קעראַקטעריסטיקס און פעלט די קעראָוזשאַן קעגנשטעל און פּראַל טאַפנאַס פארלאנגט פֿאַר פאַכמאַן פיטער-גראַד רינג דייז וואָס אַרבעטן אונטער סאַסטיינד ינדאַסטריאַל באדינגונגען. פאַכמאַן פיטער פּעלאַט מילז זאָל נוצן אָדער X46Cr13/4Cr13 מאַרטענסיטיק ומבאַפלעקט שטאָל אָדער 20CrMnTi צומיש שטאָל פֿאַר רינג דייז [1].
דער פאַבריקאַציע פּראָצעס: וואו מאַטעריאַל טרעפט פּרעציזיע

מאַטעריאַל אויסוואַל איז נייטיק אָבער נישט גענוג. דער פאַבריקאַציע פּראָצעס באַשטימט צי די מאַטעריאַל'ס טעאָרעטישע אייגנשאַפטן איבערזעצן זיך אין אָפּעראַציאָנעלע פאָרשטעלונג.

פאָרדזשינג. קוואַליטעט רינג שטייַף פּראָדוקציע הייבט זיך אָן מיטן רויע ליידיקן מאַטעריאַל. פּרעמיע פאַבריקאַנטן נוצן מנהג-געמאַכטע ליידיקן מאַטעריאַל מיט הויך-קראָומיום רוי מאַטעריאַל און קאָנטראָלירטע ליידיקע כאַרדנאַס (HB 180 220). געהעריק פאָרדזשינג ראַפינירט די קערל סטרוקטור, עלימינירט אינערלעכע ליידיקע אָרט, און קען פֿאַרלענגערן די לעבן פון די שטייַף מיט אַרום 15% קאַמפּערד צו נישט-געפאָרדזשטע אַלטערנאַטיוון [5].

ביקס דרילינג. די שטייַף לעכער ווערן פּראָדוצירט מיט אויטאָמאַטישע CNC ביקס דרילינג מאַשינען וואָס אַרבעטן מיט גיכקייטן ביז 15,000 רפּם. לאָך גלאַטקייט איז אַ קריטיש קוואַליטעט פּאַראַמעטער: גראָבערע לעכער פאַרגרעסערן רייַבונג, רעדוצירן דורכפלוס, און פאַרגיכערן טראָגן. פּרעמיע פאַבריקאַנטן דערגרייכן אַ ייבערפלאַך ענדיקן פון Ra 0.4 0.8 μm אויף די ינער לאָך וואַנט, נאָענט צו שפּיגל פּאָליש קוואַליטעט [5].

וואַקוום היץ באַהאַנדלונג. היץ באַהאַנדלונג איז דער איינציקער מערסט קריטישער פּראָצעס שריט. וואַקוום כאַרדאַנינג, קעגן אַטמאָספערישע אָדער זאַלץ-וואַנע מעטאָדן, דערגרייכט מונדיר כאַרדנאַס אָן ייבערפלאַך אַקסאַדיישאַן אָדער דעקאַרבוריזאַטיאָן. דער פּראָצעס צילט HRC 52 60 אויף דער אַרבעט ייבערפלאַך בשעת פּרעזערווינג קערן טאַפנאַס צו אַנטקעגנשטעלנ זיך בראָך אונטער די ציקלישע לאָודינג כאַראַקטעריסטיק פון הויך-פיברע ראַציעס [5], [3].

CNC פֿאַרענדיקונג. נאָך היץ באַהאַנדלונג, גייט די פֿאָרעם דורך CNC פֿאַרענדיקונג דרייען, קאַונטערזינקען, און שלייפן די ינערלעכע לאָך. קאַונטערזינקען ווערט דורכגעפֿירט דורך אויטאָמאַטישע CNC קאַונטערזינקינג מאַשינען צו ענשור גלייכמעסיקע לאָך אַרייַנגאַנג פּראָפֿילן, בשעת די ינערלעכע לאָך ווערט געשליפן צו פּינקטלעכע דימענסיאָנעלע טאָלעראַנסן וואָס ענשור קאָנסיסטענט וואַל-צו-פֿאָרעם ריס אַריבער די פולע אַרומקרייז [5].

קוואַליטעט וועריפיקאַציע. פּרעמיע פאַבריקאַנטן וועריפיצירן כאַרדנאַס, לאָך דיאַמעטער טאָלעראַנץ (±0.15 מם פֿאַר הויך-פּרעציציע שטאַמען), ייבערפלאַך ענדיקן, און קאַמפּרעשאַן פאַרהעלטעניש איידער שיפּינג. עטלעכע פאַבריקאַנטן לאַזער-עטשינג די קאַמפּרעשאַן פאַרהעלטעניש און מאַטעריאַל גראַד גלייך אויף די שטאַמען גוף פֿאַר אָפּעראַטאָר רעפֿערענץ [3].
אויסקלייבן דעם ריכטיקן מאַטעריאַל: אַ באַשלוס־פֿרэйמווערק

די באַשלוס ראַם פֿאַר מאַטעריאַל אויסוואַל איז ווי פאָלגט. פֿאַר נאָרמאַל הינדל אָדער בהמות פיטער אין אַ טרוקענער סביבה, איז 20CrMnTi רעקאָמענדירט ווי די קאָסטן-עפעקטיוו ברירה. פֿאַר הינדל אָדער בהמות פיטער אין פייַכט אָדער וועריאַבאַל נעץ באדינגונגען, איז X46Cr13 אָדער 4Cr13 רעקאָמענדירט. פֿאַר וואַסער פיטער (פיש/שרימפס) מיט הויך נעץ, איז X46Cr13 אָדער 4Cr13 רעקאָמענדירט. פֿאַר האָלץ פּעלאַץ מיט נידעריק קעראָוזשאַן ריזיקירן, איז 20CrMnTi רעקאָמענדירט. פֿאַר הויך-אַבראַווייזיוו פאָרמולאַטיאָנס מיט מינעראַלס אָדער סיליקאַ, איז X46Cr13 אָדער 4Cr13 רעקאָמענדירט. פֿאַר מאַקסימום סערוויס לעבן פּריאָריטעט, איז X46Cr13 אָדער 4Cr13 מיט וואַקוום היץ באַהאַנדלונג צו HRC 58 60 רעקאָמענדירט. פֿאַר בודזשעט-לימיטעד נאָרמאַל פאָרמולע אַפּלאַקיישאַנז, איז 20CrMnTi רעקאָמענדירט.
מסקנא

די אויסוואל פון רינג שטאף מאַטעריאַל איז אַן אינזשעניריע באַשלוס מיט דירעקטע פינאַנציעלע קאַנסאַקווענצן. X46Cr13 מאַרטענסיטיק ומבאַפלעקט שטאָל מיט זיין באַלאַנסירט כאַרדנאַס, טראָגן קעגנשטעל, און קעראָוזשאַן קעגנשטעל רעפּרעזענטירט די אינדוסטריע סטאַנדאַרט פֿאַר פּרעמיע פיטער פּעללעט מיל רינג שטאף. 20CrMnTi צומיש שטאָל אָפפערס אַ קאָסטן-עפעקטיוו אָלטערנאַטיוו פֿאַר סטאַנדאַרט אַפּלאַקיישאַנז מיט נידעריק קעראָוזשאַן ריזיקירן. דער מאַנופאַקטורינג פּראָצעס, ספּעציעל וואַקוום היץ באַהאַנדלונג און ביקס דרילינג פּינטלעכקייט, איז גלייַך קריטיש צו איבערזעצן מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס אין אָפּעראַציאָנעל פאָרשטעלונג. פֿאַר מילז וואָס זוכן צו רעדוצירן קאָסטן פּער טאָן און פאַרלענגערן שטאף פאַרבייַט ינטערוואַלז, ינוועסטינג אין מאַטעריאַל קוואַליטעט און מאַנופאַקטורינג פּינטלעכקייט טיפּיקלי ייעלדס וואָס ווייַט יקסיד די ינקראַמענטאַל קויפן קאָסטן.