Bilo da čelična ploča s kompozitom ležaja Može zadovoljiti primjenu ekstremnih radnih uvjeta kao što su visoka temperatura i visoko opterećenje, uglavnom ovisi o specifičnim zahtjevima njegove kombinacije materijala, proizvodnog procesa, dizajna i primjene. Kombinacija kompozitnih materijala od čeličnog podloška daje ovoj vrsti ležajne ploče neke jedinstvene prednosti, omogućujući joj da se dobro izvodi u određenim uvjetima visoke temperature i visokog opterećenja. Međutim, potrebna je i specifična analiza za različite radne uvjete.
U uvjetima visoke temperature, toplinska stabilnost i visoka temperaturna otpornost materijala za ležajeve su presudni. Na izvedbu čeličnih složenih ploča s složenim pločama utječu sljedeći faktori:
Bakar ima izvrsnu toplinsku vodljivost, tako da materijali na bakru mogu pomoći u rasipanju topline, omogućujući pločama za ležajeve da se bolje nose s problemom akumulacije topline u okruženjima s visokim temperaturama. Osobito u slučaju rada velike brzine i trenja koji stvaraju veću toplinu, toplinska vodljivost bakra pomaže u brzom provođenju topline, izbjegavajući na taj način pregrijavanje ležaja.
Bakar ima nisku talicu (oko 1083 ° C), a u izuzetno visokim temperaturnim okruženjima može postojati rizik od omekšavanja i deformacije materijala. Međutim, talište čeličnih materijala je visok (oko 1370 ° C), tako da čelična matrica čelična matrica pojačava visoku temperaturnu otpornost kompozitnih materijala od čelika. Općenito, složena ležajna ploča čelika prikladna je za opće uvjete rada na visokoj temperaturi, ali kada premaši točku taljenja bakra, može se pojaviti degradacija performansi, a posebnu pažnju treba posvetiti kontroli temperature.
U okruženjima s visokim temperaturama, toplina nastala trenjem može uzrokovati pogoršanje performansi podmazivanja tradicionalnih materijala, pa čak i uzrokovati probleme poput ablacije i adhezije. Bakar ima dobra svojstva samo-podmazivanja, zbog čega složena ležajna ploča s čeličnim podloškom pokazuje dobre performanse anti-trenja u određenim uvjetima visoke temperature i visokog opterećenja. Međutim, kada je temperatura previsoka, mogu biti potrebne dodatne mjere podmazivanja kako bi se izbjeglo pretjerano trošenje.
Kapacitet ležaja s visokim opterećenjem čelične kompozitne ležajeve pločice uglavnom ovisi o sljedećim aspektima:
Materijal na bazi čelika pruža čvrstoću i tvrdoću kompozitne ležajne ploče, omogućujući joj da izdrži visoka vanjska opterećenja. Tvrtka i tvrdoća čelika obično mogu zadovoljiti potrebe u teškim uvjetima opterećenja, posebno u poljima rudarskih strojeva, metalurške opreme itd., Gdje se kompozitni materijali čelika često koriste u aplikacijama gdje se pritiskaju teški predmeti.
Iako bakar ima nisku čvrstoću, ima dobru elastičnost i otpornost na habanje, što može učinkovito smanjiti habanje uzrokovano trenjem. U uvjetima visokog opterećenja, svojstva samo-podmazivanja bakra pomažu u smanjenju koeficijenta trenja, čime se izbjegava pretjerano nakupljanje i habanje topline.
Kompozitna struktura čelične pločice s kompozitnim ležajevima nadopunjuje ukupne performanse materijala. Čelični sloj pruža potporu visoke čvrstoće, dok bakreni sloj poboljšava otpornost na habanje i performanse podmazivanja. Takva složena struktura omogućuje ležajnoj ploči da održava dobar kapacitet opterećenja i izdržljivost pod velikim opterećenjem.
U uvjetima visokog opterećenja, ležajna ploča obično stvara puno topline, što rezultira toplinskom ekspanzijom. Bakar ima veći koeficijent toplinske ekspanzije od čelika, tako da se materijal može mijenjati veličine u dugotrajnom radu s visokim opterećenjem. Da bi se riješio ovaj problem, dizajn kompozitne ležajne ploče s čeličnim prekrivačem obično uzima u obzir karakteristike ekspanzije materijala kako bi se izbjegla deformacija ili oštećenja uzrokovana neravnomjernom toplinskom ekspanzijom.
U ekstremnim uvjetima visoke temperature i visokog opterećenja, performanse ležajne ploče čelične koprive obično ovise o sinergiji dvaju. U takvim ekstremnim uvjetima, čelični kompozitni materijali mogu osigurati bolji opterećenje i performanse trenja, ali potrebne su i dodatne mjere, poput optimizacije sustava podmazivanja ili kontrole temperature okoline, kako bi se izbjegla razgradnja materijala.
Kompozitni ležajevi od čelika čeličnih ploča često se koriste u okruženjima s visokim opterećenjem i visokim temperaturama kao što su metalurgija, rudarski strojevi, stvaranje energije vjetra i platformi za bušenje na moru. U tim uvjetima, ležajna ploča ne samo da treba izdržati veliki pritisak, već i treba dugo raditi na visokoj temperaturi. Stoga, odabir odgovarajuće kompozitne ležajne ploče čeličnih čelika i kombiniranje s prikladnom metodom podmazivanja može uvelike poboljšati svoj radni vijek i stabilnost u tim ekstremnim radnim uvjetima.
Kako bi se omogućila kompozitna ležajna ploča čelika da se bolje nosi s ekstremnim radnim uvjetima kao što su visoka temperatura i visoko opterećenje, proizvođači obično optimiziraju sljedeće aspekte:
Optimiziranjem omjera debljine bakrenog sloja i čeličnog sloja, kapacitet ležaja i visoki temperaturni otpor ležajne ploče može se poboljšati. Na primjer, tanji bakreni sloj može bolje smanjiti težinu uz poboljšanje provodljivosti topline; dok deblji čelični sloj pruža jaču potporu.
Kroz površinski premaz, toplinski obrada i druge metode, otpornost na habanje visoke temperature i otpornost na koroziju kompozitne ležajne ploče čelične koprive može se poboljšati. Na primjer, upotreba zaštitnog premaza visoke temperature može dodatno poboljšati stabilnost materijala u ekstremnim radnim uvjetima.
Kako bi se smanjio negativni utjecaj visoko temperaturnog okruženja na kompozitnu ležajnu ploču čelika, obično je potrebno surađivati s prikladnim sustavom podmazivanja i hlađenja. Redovito podmazivanje i hlađenje ne samo da mogu povećati radni vijek ležajne ploče, već i smanjiti problem nakupljanja topline uzrokovan trenjem.
Kompozitna ležajna ploča čelika može pokazati izvrsne performanse u ekstremnim radnim uvjetima kao što su visoka temperatura i visoko opterećenje, ali njegova primjena i dalje ima određena ograničenja. Njegova visoka čvrstoća, dobre performanse trenja i toplinska vodljivost čine je prikladnim za većinu visokih temperatura i okruženja visokog opterećenja, ali za ultra visoke temperature ili ultra teške uvjete opterećenja još uvijek su potrebni dodatni dizajn optimizacije i pomoćne mjere. Kroz fini dizajn i odgovarajuću optimizaciju procesa, kompozitne pločice s čeličnim spajanjem mogu postići bolje performanse u tim ekstremnim uvjetima i udovoljavati inženjerskim zahtjevima.