Notkun á sértækum legustálum og yfirborðsmeðhöndlun gerir það að verkum að áreiðanleiki lega aukist verulega, sem aftur stuðlar að lækkun heildarkostnaðar véla og búnaðar (heildarkostnaður við eignarhald).
Fyrir hágæða legur gegnir val og hagræðing á (stáli) efni lykilhlutverki í þróun þeirra. Af þessum sökum er efnisverkfræði ein af fjórum kjarna rannsókna- og þróunartækni hjá NSK.
Samsetning sérstaks málmblöndu og sérstakrar hitameðferðar var notuð til að þróa Super Tough stál NSK
Efnislegur hreinleiki
Þreytutími álfelgaðs stáls eins og 100 Cr6 (eða SUJ2 í japanska staðlinum) fer til dæmis aðallega eftir innihaldi innihaldsins. Sérstaklega innihalda oxíð eða málmhúð, neikvæð áhrif undir yfirborðsbrautina. Sem dæmi er vitað að innilokun áloxíðs, sem myndast við oxunarferlið meðan á bráðnuninni stendur, getur leitt til mikillar skerðingar á þreytulífi burðar. Þessi áhrif eru til vegna þess að innilokun áls er tiltölulega hörð og getur brotnað þegar verksmiðjan er í vinnslu, svo sem við smiðju. Þegar uppbrot á sér stað minnkar innilokunin og veikir örbygginguna.
BNEQARTET djúpar grópkúlulög eru notuð í drifum rafmagnsvéla eins og heimilistækja
Í samstarfi við leiðandi stálframleiðanda hefur NSK þróað efni eins og Z stál, EP stál og BNEQUARTET til að koma í veg fyrir þessa tegund neikvæðra áhrifa. Sum þessara efna eru framleidd með sérstökum bræðsluferlum sem draga úr innihaldi utan málms og lengja þreytutíma.
Notkunarsértæk hitameðferð
Hitameðferð er annar þáttur sem hefur áhrif á sérstaka eiginleika stáls og hefur þar af leiðandi einnig áhrif á legurnar. Þessi staðreynd er ástæðan fyrir því að efni eins og NSX SHX stál eru undir sérstökum meðhöndlun sem er sérstaklega ónæm fyrir sliti við háan vinnsluhita. Legur af þessari gerð eru ekki aðeins nauðsynlegar þar sem hiti er til staðar sem eðlislægur hluti af ferlinu, heldur í forritum eins og vélbúnaði, þar sem hraður snælda myndar hátt hitastig í drifhlutum.
Við þróunina voru einkenni SHX stáls sannað með alhliða slitþolprófum, þar með talið prófunum á fjórbolta og valsum, svo og efnis- og yfirborðsþreytuprófum.
Dæmigert skaðamynstur: Hvítir ets svæði undir efninu
Munurinn er í málmblöndunni
Þriðja breytan í leit að meiri áreiðanleika burðar er álfelgur. Málmblöndur geta komið í veg fyrir eða að minnsta kosti lágmarkað myndun sprungna í burðarörverunni. Aftur í samvinnu við stálframleiðendur hefur NSK þróað ýmsar sérstakar málmblöndur fyrir þessa umsóknaruppsetningu.
Brenndar fjórróðra sívalar legur sem notaðar eru sem samþættar plánetulaga í vindmyllum
Efni eins og Super Tough stál NSK kemur frá því að sameina bestu hitameðferðina með sérstöku álfelgur (Image1). Til dæmis, að herða stál með því að nota ferli eins og kolsýrslu eykur líftíma þjónustunnar með stuðlinum tvö samanborið við áætlaðan endingartíma við mengaða smurningaraðstæður. Í umhverfi þar sem smurolían hefur eðlileg óhreinindi, getur endingartími burðar jafnvel aukist með stuðlinum 10. Ástæðan fyrir þessum bætta frammistöðu er að slit sem orsakast af yfirborði af völdum ófullnægjandi smurningar eða mengunar smurefnisins minnkar verulega. Aftur á móti er seinkun á hugsanlegu tjóni af völdum „hvítra etssprungna“ (WEC).
Dæmi 1
Þróun nýrra efna er venjulega til að bregðast við þróun í iðnaði eða breytingum á kröfum um notkun. Þetta var raunin með BNEQUARTET tækni, sem NSK kynnti fyrst fyrir tveimur árum (Image2). BNEQUARTET var upphaflega stofnað til að bregðast við stöðugri aukningu á stærð þvottavélar. Djúpar grópkúlulögurnar sem finnast mikið í þvottavélum fyrir framan hleðslu á Evrópu eru háðar misjafnri og ósamhverfri hleðslu. Með vaxandi trommustærðum, gerir hærra þvottarálag meiri kröfur um legur.
Kostir Super-TF þegar unnið er með mengað smurefni
Sem svar brugðust NSK efnisfræðingar við að bæta málmblöndusamsetningu sérstaks stáls sem kemur í veg fyrir að sprungur og skörð myndist í kappakstursbrautunum og síðast en ekki síst kemur í veg fyrir að þau breiðist út. Að auki er þetta tiltekna stál sérstaklega hreint. Sú ráðstöfun sem notuð var í BNEQARTET tækni leiddi til tvöföldunar á endingartíma burðar undir miklum álagi og óhagstæðum umhverfisaðstæðum.
Dæmi 2
Annað dæmi um þróun á notkunarefnum kemur frá vindmyllutækni. Hér geta skemmdir á legum í formi WECs komið fyrir undir efninu (Image3). Þessar hvítbreytingar brothættra ferríts, sem myndast við breytingar á örbyggingunni, má sjá í etsaðri og fágaðri þverskurði efnisins. Breyttu mannvirkin þola ekki lengur mikið álag sem beitt er. WEC myndast og breiðist út, sem leiðir til yfirborðsgalla eins og gryfju eða WSF (hvít uppbygging flögnun).
Keramikíhlutir og húðun fyrir legur eru viðbótarsvið rannsókna hjá NSK
Vísindamönnum hefur aldrei tekist að útskýra ástæðurnar fyrir WEC að fullu. Núverandi hugsun gerir ráð fyrir að skilyrðin séu af völdum áhrifa af víxlverkun í aflrásinni. Þetta felur í sér virkni, blandað núning, rafmagnshleðslur / straumar, efnafræðilegir þættir, renna / renna hreyfingar og dreifing vetnis.
Að þróa mótaðgerðir
Þökk sé velgengni í að endurtaka WEC á rannsóknarstofu hefur NSK í kjölfarið getað þróað mótaðgerðir sem fela í sér slit á martensít hertu burðarstáli ásamt sérstökum öðrum efnum (Image4). Sýnt hefur verið fram á að þetta viðbótarferli tefur verulega fyrir WECdamage.
Önnur áhrifarík aðferð til að draga úr líkum á skemmdum á WEC er notkun burðarhringa úr Tough Steel úr NSK. Með því að nota þessa samsetningu efnis og yfirborðsmeðferðar er hægt að bæta kraft álagsins um 23%, sem í veltingur legur jafngildir tvöföldun þreytulífs.
Að draga úr WEC tjóni
Að því er varðar slit vegna yfirborðs vegna lélegrar smurningar eða mengaðs smurolíu minnkar þetta verulega með notkun STF lega (Image5), á meðan hugsanleg WEC skemmd seinkar. Röð NSK prófana sýndi að tíminn fyrir upphaf tjónsins var tvöfaldaður.
Önnur hagstæð stefna er að nota burðarhringi úr „Anti-White Structure-Tough“ (AWS-TF), eigandi NSK efni sem var þróað sérstaklega til að koma í veg fyrir WEC skemmdir. Í viðamikilli röð prófa var líftími hefðbundinna burðarhringa úr stáli mældur allt til þess augnabliks þegar WECdamage greindist. Síðan var prófröðin endurtekin með AWS-TF. Eftir átta sinnum fleiri þjónustutíma en hefðbundnir stálburðarhringir greindust engin WEA (hvít æta svæði) í efninu.
Plast og keramik
Efnisþróun hjá NSK snýst ekki aðeins um stál. Einnig eru prófuð plastefni, svo og málmlaus málmar, svo sem kopar, til að gera nákvæmar markvissar endurbætur á eiginleikum búra. Ennfremur gegna keramik og keramikhúðun (Image6) æ stærra hlutverki þegar þörf er á aðlögun rafleiðniareiginleikanna. legur og þol gegn sliti. Um þetta efni hefur NSK nýlega kynnt keramikþróun sem kallast HDY2 og er með bjartsýni og hitaleiðni.
Að lokum varðar annað áherslusvið fyrir þróun efna varðandi smurefni. Trúarbragðafræði er sérstakt samhæfi í rannsóknar- og þróunarsamtökum NSK, ásamt efnistækni.