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適用於化學腐蝕性環境的陶瓷軸承

由 讓雲軸承 發表于 攝影2023-01-26
簡介透過使用足夠的墊圈(在形狀和材料方面)或透過將敏感的機械部件封閉在保護外殼內或透過用鋼或金屬代替普通鋼來保護與此類侵蝕性元素接觸的部件已成為一種良好的設計實踐耐腐蝕(對於軸承,可以使用不鏽鋼代替標準的 100Cr6 鋼)

軸瓦和軸承襯有何區別

當機器或系統在化學腐蝕性環境中執行時,需要仔細考慮的一個重要方面是機械部件中發生的腐蝕。在這些環境中,軸承可能會直接接觸腐蝕性強的流體、氣體或蒸汽,例如鹽水、氯化水、鹽霧、

水蒸氣

、酸或鹼蒸汽、酸性或鹼性液體。腐蝕會很快發生,從而損害機器或系統的功能。

透過使用足夠的墊圈(在形狀和材料方面)或透過將敏感的機械部件封閉在保護外殼內或透過用鋼或金屬代替普通鋼來保護與此類侵蝕性元素接觸的部件已成為一種良好的設計實踐耐腐蝕(對於軸承,可以使用不鏽鋼代替標準的 100Cr6 鋼)。

適用於化學腐蝕性環境的陶瓷軸承

然而,這些解決方案中的每一個都有必須仔細評估的缺點。例如,如果您選擇透過將機械部件封裝在防水外殼中來保護它們,則可能會因成本增加、維護困難以及可能的操作問題而增加實施難度(如果我們使用電動機並將其封閉在不通風的外殼,在短時間內其溫度將達到不可接受的值)。但是,如果與軸承一樣,您選擇使用不鏽鋼軸承而不是標準鋼軸承,則您必須接受效能下降以增加成本。

事實上,應該記住,可用於製造軸承的不鏽鋼有兩種型別:

1、馬氏體,例如 AISI 420 和 AISI 440

2、奧氏體不鏽鋼,例如 AISI 304 或 AISI 316

這兩種鋼的根本區別在於,馬氏體鋼可以進行硬化處理,從而使滾道和滾動體的硬度達到 52 - 55 HRC,而奧氏體鋼無法進行硬化處理,因此硬度很低,達不到 20 HRC。這意味著不鏽鋼軸承無法提供與 100Cr6 軸承相同的負載能力。

特別是,以下內容適用:

1、負載能力 AISI 304/316 ≈ 7-8% 負載能力 100Cr6

2、負載能力 AISI 420 ≈ 70% 負載能力 100Cr6

3、負載能力 AISI 440 ≈ 80% 負載能力 100Cr6

另一方面,從耐腐蝕性的角度來看,奧氏體不鏽鋼優於馬氏體鋼,這要歸功於更高百分比的 Cr 和同時存在的 Ni。

總之:

1、用 AISI 304/316 不鏽鋼軸承替換 100Cr6 軸承,具有出色的耐腐蝕性,但負載能力非常低

2、將 100Cr6 軸承替換為不鏽鋼 AISI 420/440 軸承,可使承載能力降低 20-30%,從而具有良好的耐腐蝕性。

除了評估承載能力和耐腐蝕性外,還必須考慮潤滑問題。事實上,即使對於不鏽鋼軸承,潤滑以及因此選擇正確的潤滑劑和遵守維護說明對於正確執行也是必不可少的。

然而,今天,對於迄今為止突出的關鍵問題,有一種替代且更有效的解決方案:全陶瓷軸承。

使全陶瓷軸承在化學侵蝕性環境中極其有效的基本方面是:

1、軸承中使用的陶瓷材料具有化學惰性,即它們不會腐蝕。它們還可以有效地用於製造滑動軸承。

2、全陶瓷軸承的承載能力可以認為與 100Cr6 軸承相同。

3、全陶瓷軸承的潤滑不如 100Cr6 軸承重要;全陶瓷也可以在沒有潤滑的情況下工作,或者使用將它們浸入其中的相同液體作為潤滑劑(例如水或酸)。

4、任何保持架和墊圈都可以由同樣耐化學腐蝕的塑膠材料製成。

5、如果有密封件,它們可以是非滑動型的,進一步提高軸承的光滑度。

6、機器或系統的設計可以簡化,因為不需要為軸承提供防水保護。