Factores que afectan á vida útil á fatiga do aceiro dos rolamentos

Que factores afectarán á vida útil á fatiga do aceiro para rolamentos? Os problemas anteriores analízanse do seguinte xeito:
1. O efecto dos nitruros na vida útil á fatiga
Algúns estudosos sinalaron que cando se lle engade nitróxeno ao aceiro, a fracción volumétrica de nitruros diminúe. Isto débese á redución do tamaño medio das inclusións no aceiro. Limitado pola tecnoloxía, aínda hai un número considerable de partículas de inclusión menores de 0,2 polgadas. É precisamente a existencia destas diminutas partículas de nitruro a que ten un impacto directo na vida útil á fatiga do aceiro para rolamentos. O Ti é un dos elementos máis fortes para formar nitruros. Ten unha pequena gravidade específica e é doado de flotar. Unha parte do Ti permanece no aceiro para formar inclusións multiangulares. É probable que tales inclusións causen concentración de tensión local e gretas de fatiga, polo que é necesario controlar a aparición de tales inclusións.
Os resultados das probas mostran que o contido de osíxeno no aceiro redúcese a menos de 20 ppm, o contido de nitróxeno aumenta, o tamaño, o tipo e a distribución das inclusións non metálicas melloran e as inclusións estables redúcense significativamente. Aínda que as partículas de nitruro no aceiro aumentan, as partículas son moi pequenas e distribúense nun estado disperso no límite de gran ou dentro do gran, o que se converte nun factor favorable, de xeito que a resistencia e a tenacidade do aceiro para rolamentos estean ben combinadas e a dureza e a resistencia do aceiro aumenten considerablemente. , especialmente o efecto de mellora da vida útil á fatiga por contacto é obxectivo.
2. O efecto dos óxidos na vida útil á fatiga
O contido de osíxeno no aceiro é un factor importante que afecta o material. Canto menor sexa o contido de osíxeno, maior será a pureza e maior será a vida útil nominal correspondente. Existe unha estreita relación entre o contido de osíxeno no aceiro e os óxidos. Durante o proceso de solidificación do aceiro fundido, o osíxeno disolto do aluminio, calcio, silicio e outros elementos forma óxidos. O contido de inclusión de óxido é función do osíxeno. A medida que o contido de osíxeno diminúe, as inclusións de óxido diminuirán; o contido de nitróxeno é o mesmo que o contido de osíxeno e tamén ten unha relación funcional co nitruro, pero debido a que o óxido está máis disperso no aceiro, desempeña o mesmo papel que o fulcro do carburo, polo que non ten ningún efecto destrutivo na vida útil á fatiga do aceiro.
Debido á existencia de óxidos, o aceiro destrúe a continuidade da matriz metálica e, dado que o coeficiente de expansión dos óxidos é menor que o coeficiente de expansión da matriz de aceiro do rolamento, cando se somete a unha tensión alterna, é doado xerar concentración de tensión e converterse na orixe da fatiga do metal. A maior parte da concentración de tensión prodúcese entre os óxidos, as inclusións puntuais e a matriz. Cando a tensión alcanza un valor suficientemente grande, prodúcense gretas, que se expanden e destruen rapidamente. Canto menor sexa a plasticidade das inclusións e canto máis nítida sexa a forma, maior será a concentración de tensión.
3. O efecto do sulfuro na vida útil á fatiga
Case todo o contido de xofre no aceiro existe en forma de sulfuros. Canto maior sexa o contido de xofre no aceiro, maior será o sulfuro nel. Non obstante, debido a que o sulfuro pode estar ben rodeado polo óxido, a influencia do óxido na vida útil á fatiga redúcese, polo que a influencia do número de inclusións na vida útil á fatiga non está absolutamente relacionada coa natureza, o tamaño e a distribución das inclusións. Cantas máis inclusións certas haxa, menor debe ser a vida útil á fatiga e outros factores influentes deben considerarse de forma exhaustiva. No aceiro para rolamentos, os sulfuros están dispersos e distribuídos nunha forma fina e mestúranse con inclusións de óxido, que son difíciles de identificar mesmo por métodos metalográficos. Os experimentos confirmaron que, baseándose no proceso orixinal, aumentar a cantidade de Al ten un efecto positivo na redución de óxidos e sulfuros. Isto débese a que o Ca ten unha capacidade de desulfuración bastante forte. As inclusións teñen pouco efecto na resistencia, pero son máis prexudiciais para a tenacidade do aceiro e o grao de dano depende da resistencia do aceiro.
Xiao Jimei, un recoñecido experto, sinalou que as inclusións no aceiro son unha fase fráxil, canto maior sexa a fracción volumétrica, menor será a tenacidade; canto maior sexa o tamaño das inclusións, máis rápido diminúe a tenacidade. En canto á tenacidade da fractura por clivaxe, canto menor sexa o tamaño das inclusións e canto menor sexa o espazado das inclusións, a tenacidade non só non diminúe, senón que aumenta. É menos probable que se produza unha fractura por clivaxe, o que aumenta a resistencia á fractura por clivaxe. Alguén realizou unha proba especial: os dous lotes de aceiro A e B pertencen ao mesmo tipo de aceiro, pero as inclusións contidas en cada un son diferentes.