Vilka är de speciella kraven för vanliga precisionsbearbetningsprocesser vid tillverkning av lagerbanor i rostfritt stål

Rostfria lager , särskilt martensitiska rostfria lager som AISI 440C, värderas för sin kombinerade korrosionsbeständighet och hårdhet. Tillverkningen av dessa lagerbanor kräver dock precisionsbearbetningsprocesser av hög standard, såsom slipning och superfinishing. På grund av de inneboende metallurgiska egenskaperna hos rostfritt stål ställer dessa bearbetningssteg ännu strängare krav på processparametrar och utrustningsnoggrannhet än de för vanligt lagerstål.

1. Särskilda krav för slipning: Förebyggande av termiska skador och arbetshärdning

Slipning är en kritisk process för att forma löpbanans geometri och uppnå dimensions- och toleransnoggrannhet. Med tanke på den höga hårdheten och den låga värmeledningsförmågan hos 440C rostfritt stål måste slipprocessen kontrolleras strikt för att undvika ytdefekter som kan påverka lagrets livslängd.

1. Strikt kontroll av slipvärme

Värmeackumulering: På grund av den låga värmeledningsförmågan hos 440C rostfritt stål är slipvärmen som genereras under slipning svår att avleda snabbt, vilket leder till övergående höga temperaturer på arbetsstyckets yta. Denna höga temperatur kan orsaka anlöpande uppmjukning av löpbanans yta, minska löpbanans hårdhet och avsevärt förkorta kontaktutmattningslivslängden.

Kylvätskestrategi: En högflödeskylvätska med högt tryck måste användas för robust kylning. Att välja en slipvätska med utmärkta smörj- och kylegenskaper är avgörande för att säkerställa effektiv temperaturkontroll i slipzonen och förhindra bildandet av ett termiskt skadeskikt.

Låg matning, hög hastighet: För att minska slipkrafter och värmealstring krävs i allmänhet en låg radiell matningshastighet och lämplig slipskivahastighet. Slipskivans självslipande egenskaper bör också optimeras för att bibehålla en skarp skäregg och undvika trubbning, vilket kan orsaka en plötslig ökning av värmen.

2. Undertrycka arbetshärdning och kvarstående stress

440C:s arbetshärdningstendens: Under skärning eller slipning är ytkornen av martensitiskt rostfritt stål benägna att plastisk deformeras, vilket resulterar i arbetshärdning. Detta härdade skikt ökar svårigheten för efterföljande skärning och kan förvärra ytjämnheten.

Residual Stress Control: Felaktiga slipparametrar kan lätt införa kvarvarande dragspänning på löpbanans yta. Dragspänning minskar avsevärt ett materials utmattningshållfasthet och spänningskorrosionsbeständighet. Kvalificerad precisionsslipning bör generera gynnsam kvarvarande tryckpåkänning på ytan, vilket är avgörande för att förbättra utmattningslivslängden för lager.

II. Särskilda krav för Superfinishing: Att uppnå hög ytintegritet

Superfinishing, även känd som honing, är det sista steget i bearbetning av lagerbana. Dess mål är att eliminera ytvågighet och rundhetsfel efter slipning, vilket uppnår extremt låg ytjämnhet.

1. Kontroll av vågighet och topografisk noggrannhet

Eliminera slipmärken: Kärnan i superfinishing ligger i att använda en slipande sten för att oscillera löpbanan vid lågt tryck, hög frekvens och korta slag, vilket effektivt tar bort mikroskopiska toppar som lämnats efter slipning. För material med hög hårdhet som 440C kräver stenvalet (t.ex. partikelstorlek, bindemedel) och tryckkontroll ännu mer exakt kontroll för att säkerställa att endast topparna tas bort utan att störa löpbanans makroskopiska geometri.

Roundness och Groove Profile Noggrannhet: Ultrafinishing förbättrar avsevärt formfel på löpbanans profiler. Högprecisionslager i rostfritt stål kräver rundning av löpbanan och spårkurvatur till mikron eller till och med submikronnivåer, vilket kräver den ultimata styvheten och rörelsekontrollnoggrannheten hos ultrafinishingsutrustningen.

2. Ytgrovhet och smörjfilm

Extremt låg Ra: Ultrafinishing kan minska ytjämnheten (Ra) på löpbanor av rostfritt stål till Ra 0,02 mikron eller ännu lägre. Denna ultrasläta yta hjälper till att bilda en stabil hydrodynamisk smörjfilm, vilket minskar friktion och värmeutveckling, vilket är avgörande för höghastighetsprestanda.

Optimering av ytintegritet: Under ultrafinishingsprocessen, genom att kontrollera oljestenstrycket och skärvätskan, bildas ett enhetligt kallt plastdeformationsskikt med kvarvarande tryckspänning på löpbanans yta. Detta skikt förbättrar löpbanans slitstyrka och spjälkningsmotstånd, och är avgörande för tillförlitligheten hos lager av rostfritt stål.

3. Krav på renlighet och föroreningar

Lager av rostfritt stål kräver särskild uppmärksamhet på renhet, eftersom deras applikationsmiljöer ofta är föroreningskänsliga.

Gradning och rengöring: Noggrann gradning och tvättning är viktigt efter slipning och superfinishing. Även små metallpartiklar eller slipmedelsrester, även på mikronnivå, kan orsaka sekundär skada på löpbanorna vid höga hastigheter, vilket leder till buller och för tidigt fel.

Rostförebyggande och passivering: Till skillnad från vanliga lagerstål kräver lager av rostfritt stål vanligtvis passivering efter bearbetning för att avlägsna rester av fritt järn och föroreningar på ytan, främja bildandet av en skyddande kromoxidfilm och säkerställa korrosionsbeständighet uppfyller designkraven.