Kako poboljšati otpornost na umora i otpornost na nošenje čelične pločice s kompozitnim ležajevima?

Poboljšanje otpornosti umora i otpornost na habanje Čelična ploča s kompozitom ležaja složen je multidisciplinarni problem koji zahtijeva sveobuhvatno razmatranje iz više aspekata kao što su dizajn materijala, optimizacija sučelja, proces proizvodnje i površinski obrada. Slijede neke specifične metode i tehničke staze:

1. Optimiziranje čvrstoće vezanja sučelja
Kontrola mikrostrukture sučelja: Čvrstoća vezanja sučelja između čelika i bakra izravno utječe na ukupne performanse kompozitnog materijala. Optimiziranjem mikrostrukture na sučelju (poput smanjenja poroznosti i izbjegavanja stvaranja krhke faze), otpor umora može se značajno poboljšati.
Metoda:
Tijekom eksplozivnog zavarivanja ili kompozitnog postupka vrućeg kotrljanja, strogo kontrolirajte brzinu temperature, tlaka i hlađenja kako bi se promoviralo metalurško vezivanje, a ne mehaničko vezanje.
Uvođenje intermedijarnog prijelaznog sloja (poput nikla, titana ili aluminija) u stvaranje stabilnog intermetalnog spoja kroz difuzijsku reakciju i poboljšati silu vezanja sučelja.
Dizajn kemijskog sastava: Uvođenje odgovarajuće količine legirajućih elemenata (poput CR, MO, AL) u području sučelja može poboljšati čvrstoću sučelja kroz jačanje čvrste otopine ili mehanizam za jačanje oborina.
2. Odaberite odgovarajuću debljinu i distribuciju bakrenog sloja
Debljina bakrenog sloja ima važan utjecaj na otpornost na umor i otpornost na habanje kompozitne ležajne ploče. Preu debeli sloj bakra može dovesti do nedovoljnog kapaciteta opterećenja, dok previše tanak sloj bakra može smanjiti toplinsku vodljivost i učinak podmazivanja.
Strategija optimizacije:
Prema stvarnim radnim uvjetima, optimalni omjer debljine bakrenog sloja određuje se analizom konačnih elemenata i eksperimentalnom provjerom.
Povećajte debljinu bakrenog sloja u područjima s velikim stresom kako biste osigurali bolje performanse podmazivanja, istovremeno smanjujući debljinu bakrenog sloja u područjima s malim stresom kako biste smanjili troškove.
3. Tehnologija modifikacije površine
Modifikacija površine jedno je od ključnih sredstava za poboljšanje otpornosti na habanje. Primjenom tretmana premaza ili modifikacije na površini bakrenog sloja, njegova se tribološka svojstva mogu značajno poboljšati.
Metoda:
Laserska obloga: Sloj cementiranog karbida (poput WC-CO) obložen je na površini bakrenog sloja kako bi se tvorio površinski sloj visoke tvrdoće, visokim nosačem.
Nitriding tretman: ionsko nitriranje ili plinsko nitriranje bakrenog sloja kako bi se oblikovao očvrsnuta sloj radi poboljšanja površinske tvrdoće i otpornosti na habanje.


Tehnologija obloge: Elektriranje ili kemijski oblaganje sloj legure na bazi nikla ili kroma na površini bakrenog sloja kako bi se poboljšala otpornost na oksidaciju i otpornost na habanje.
Nano premaz: Koristeći fizičko taloženje pare (PVD) ili tehnologiju taloženja kemijskog taloženja (CVD), na površinu se taloži nanosno tvrdi film (poput TIN-a, CRN) kako bi se poboljšala otpornost na habanje.
4. Uvođenje kompozitnog dizajna materijala
Uvođenje faze ojačavanja (poput ugljičnih vlakana, grafena, čestica glinice itd.) U bakreni sloj može učinkovito poboljšati njegovu snagu i otpornost na habanje.
Metoda:
Dodavanje grafenskih ili ugljičnih nanocjevčica u matricu bakra, koristeći njegova izvrsna mehanička svojstva i svojstva podmazivanja kako bi se smanjio koeficijent trenja i poboljšao otpornost na habanje.
Pripremite kompozitne materijale na bakrenoj tehnologiji putem metalurgije u prahu i dodajte keramičke čestice (poput SIC-a, Al₂o₃) kako biste poboljšali tvrdoću i otpornost na habanje.
5. Optimiziranje procesa proizvodnje
Različiti proizvodni procesi imaju značajan utjecaj na performanse kompozitnih ležajnih ploča. Poboljšanjem procesa proizvodnje može se poboljšati cjelokupne performanse materijala.
Metode:
Eksplozijsko zavarivanje: Precizno kontrolirajući energiju i kut eksplozije, osigurana je kvaliteta metalurškog povezivanja sučelja čelika.
Kompozit vrućeg valjanja: Vruće kotrljanje provodi se pod visokim temperaturama i visokim tlakom kako bi se stvorila gusta metalurška veza između čelika i bakra, istovremeno uklanjajući unutarnje nedostatke.
Naknadna toplinska obrada: kroz tretman žarenja ili starenja, oslobađa se zaostali stres i poboljšava se otpornost na zamor materijala.

Kroz sveobuhvatnu primjenu gore navedenih metoda, otpornost na umor i otpornost na nosač čelične ploče s kompozitnim ležajevima može se značajno poboljšati kako bi se ispunili zahtjevi visokih performansi u različitim radnim uvjetima. Ako je potrebna detaljna rasprava za određeni smjer, istraživački sadržaj i tehnička rješenja mogu se dodatno pročistiti.