軸承鋼高濃度氮化熱處理和壽命評價
軸承鋼高濃度氮化熱處理和壽命評價
- 2020/9/8 15:12:05
熱處理技術(shù)(高濃度氮化)
理論和試驗(yàn)已經(jīng)證明，碳氮共滲處理對軸承的長壽命化有效，特別是對潤滑劑中混入硬質(zhì)異物時對延長壽命更有效。因此，為了使軸承壽命更長，需要開發(fā)更高表面濃度的熱處理技術(shù)。
GCr15的普通淬火件和高濃度氮化件的碳和氧的分布如圖1所示。在高濃度氮化件的表面含有0.4%以上的氮。潤滑劑中混入硬質(zhì)異物時形成壓痕，人工壓痕壽命試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。
圖1 碳、氮分布
圖2 人工壓痕壽命試驗(yàn)結(jié)果
壽命評價技術(shù)
通過提高軸承用鋼的潔凈度，軸承材料壽命延長，壽命評價時間也延長。為此，需要開發(fā)可在短時間內(nèi)進(jìn)行壽命評價的試驗(yàn)機(jī)。在軸承發(fā)生內(nèi)部起源型剝落前，首先發(fā)生開裂的初期階段是表層上反復(fù)作用著交變剪切應(yīng)力的過程。因此，在掌握軸承內(nèi)部起源型剝落壽命時，評價剪切疲勞特性很重要。以前的試驗(yàn)機(jī)不能適應(yīng)賦予高速剪切應(yīng)力的要求，NTN開發(fā)了在短時間內(nèi)評價剪切疲勞特性的超聲波扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)（圖3）。
圖3 超聲波扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)示意圖
超聲波扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)主要由扭轉(zhuǎn)振動變換器(激振頻率為(20 000±500)Hz)、放大器、扭轉(zhuǎn)振動放大變幅桿等組成。采用本試驗(yàn)機(jī)評價高碳鉻軸承鋼SUJ2、結(jié)構(gòu)碳鋼S53C、高溫滲碳鋼M50NiL的結(jié)果如圖4所示。根據(jù)時間強(qiáng)度、疲勞極限來評價，那么S53C最低，M50NiL最高。
圖4 超聲波扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)結(jié)果
在剪切應(yīng)力振幅為700 MPa時，由疲勞壽命(破壞概率5% )和滾動疲勞壽命試驗(yàn)得到的L50(剝落概率50%)之間成線性關(guān)系（圖5）。
圖5 超聲波扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)結(jié)果與滾動疲勞試驗(yàn)結(jié)果的比較
全球上半年海上風(fēng)電成績單來了！中國搶眼
WFO本月發(fā)布了“2020年上半年全球海上風(fēng)電報告”，統(tǒng)計顯示，盡管受新冠疫情影響，全球上半年海上風(fēng)電投產(chǎn)容量仍然超過250萬千瓦，達(dá)到了2.535GW。
根據(jù)報告顯示，上半年共有來自英國、中國、德國、葡萄牙、比利時和美國的10座風(fēng)場的海上風(fēng)機(jī)投產(chǎn)。投產(chǎn)風(fēng)場的平均規(guī)模為254MW，而2019年全年投產(chǎn)的海上風(fēng)場規(guī)模為325MW。
從累計數(shù)據(jù)來看，全球海風(fēng)裝機(jī)總量接近30GW（29.839GW），有總計157座海上風(fēng)場投產(chǎn)，其中105座位于歐洲，50座分布在亞洲，2座來自美國。
英國目前仍然是全球海上風(fēng)電裝機(jī)總量最大的國家，累計裝機(jī)超過10GW，其中上半年新增裝機(jī)714MW。德國仍然以7.7GW的累計裝機(jī)處在榜眼位置，但上半年僅新增203MW，地位岌岌可危。因?yàn)榕旁谄渲蟮木褪前l(fā)展最為迅猛的中國大陸市場，上半年新增裝機(jī)1.4GW，累計裝機(jī)來到了6.4GW，年底超過德國是必然事件。排在第四名的是新晉國家比利時（累計1.776GW），他超過了原來老四的位置丹麥（累計1.738GW）。
目前全球有超過8GW的在建項目，其中超過一半兒（57%）在中國，約4.6GW。反觀德國，受早前規(guī)劃和政策延續(xù)性的影響，目前沒有在建項目。在建規(guī)模排在第二的是荷蘭，英國位居第三。比利時仍然保持較為穩(wěn)健的在建裝機(jī)規(guī)模
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