ไม่ว่าจะ แผ่นแบริ่งคอมโพสิตเหล็กกล้า สามารถตอบสนองการประยุกต์ใช้สภาพการทำงานที่รุนแรงเช่นอุณหภูมิสูงและโหลดสูงขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของการผสมผสานวัสดุกระบวนการผลิตการออกแบบและสภาพแวดล้อมการใช้งาน การรวมกันของวัสดุคอมโพสิตเหล็กกล้าเหล็กทำให้แผ่นแบริ่งชนิดนี้มีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์บางอย่างทำให้สามารถทำงานได้ดีในอุณหภูมิสูงและสภาพโหลดสูง อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์เฉพาะยังจำเป็นสำหรับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน
ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงความเสถียรทางความร้อนและความต้านทานอุณหภูมิสูงของวัสดุแบริ่งมีความสำคัญ ประสิทธิภาพของแผ่นตลับลูกปืนคอมโพสิตเหล็กกล้าได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่อไปนี้:
ทองแดงมีค่าการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมดังนั้นวัสดุที่ใช้ทองแดงสามารถช่วยกระจายความร้อนช่วยให้แผ่นแบริ่งสามารถรับมือกับปัญหาการสะสมความร้อนในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงได้ดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการทำงานความเร็วสูงและแรงเสียดทานที่สร้างความร้อนมากขึ้นการนำความร้อนของทองแดงช่วยให้ความร้อนออกไปอย่างรวดเร็วดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของแบริ่ง
ทองแดงมีจุดหลอมเหลวต่ำ (ประมาณ 1083 ° C) และในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงมากอาจมีความเสี่ยงที่จะทำให้การอ่อนตัวของวัสดุและการเสียรูป อย่างไรก็ตามจุดหลอมเหลวของวัสดุเหล็กสูง (ประมาณ 1370 ° C) ดังนั้นความต้านทานอุณหภูมิสูงของวัสดุคอมโพสิตเหล็กกล้าเหล็กจะเพิ่มขึ้นในระดับหนึ่งโดยเมทริกซ์เหล็ก โดยรวมแล้วแผ่นตลับลูกปืนคอมโพสิตเหล็กกล้าเหล็กมีความเหมาะสมสำหรับสภาพการทำงานอุณหภูมิสูงทั่วไป แต่เมื่อเกินจุดหลอมเหลวของทองแดงการย่อยสลายประสิทธิภาพอาจเกิดขึ้นได้และควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการควบคุมอุณหภูมิ
ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทานอาจทำให้ประสิทธิภาพการหล่อลื่นของวัสดุดั้งเดิมเสื่อมสภาพและทำให้เกิดปัญหาเช่นการระเหยและการยึดเกาะ ทองแดงมีคุณสมบัติการหล่อลื่นด้วยตนเองที่ดีซึ่งทำให้แผ่นแบริ่งคอมโพสิตเหล็กกล้ามีประสิทธิภาพแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการต่อต้านแรงเสียดทานที่ดีภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและโหลดสูง อย่างไรก็ตามเมื่ออุณหภูมิสูงเกินไปอาจต้องใช้มาตรการหล่อลื่นเพิ่มเติมเพื่อหลีกเลี่ยงการสึกหรอมากเกินไป
ความสามารถในการรับแบริ่งที่มีน้ำหนักมากของแผ่นแบริ่งคอมโพสิตเหล็กส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับด้านต่อไปนี้:
วัสดุที่ทำจากเหล็กให้ความแข็งแรงและความแข็งของแผ่นแบริ่งคอมโพสิตทำให้สามารถทนต่อโหลดภายนอกที่สูงได้ ความแข็งแรงของแรงอัดและความแข็งของเหล็กมักจะตอบสนองความต้องการภายใต้สภาวะภาระหนักโดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านของเครื่องจักรทำเหมืองอุปกรณ์โลหะ ฯลฯ ที่วัสดุคอมโพสิตเหล็กกล้าเหล็กมักจะใช้ในการใช้งานที่มีการกดวัตถุหนัก
แม้ว่าทองแดงจะมีความแข็งแรงต่ำ แต่ก็มีความยืดหยุ่นและความต้านทานการสึกหรอที่ดีซึ่งสามารถลดการสึกหรอที่เกิดจากแรงเสียดทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภายใต้สภาวะโหลดสูงคุณสมบัติการหล่อลื่นด้วยตนเองของทองแดงช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการสะสมความร้อนและการสึกหรอมากเกินไป
โครงสร้างคอมโพสิตของแผ่นตลับลูกปืนคอมโพสิตคอมโพสิตเหล็กเติมเต็มประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุ ชั้นเหล็กให้การสนับสนุนที่มีความแข็งแรงสูงในขณะที่ชั้นทองแดงช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและประสิทธิภาพการหล่อลื่น โครงสร้างคอมโพสิตดังกล่าวช่วยให้แผ่นแบริ่งสามารถรักษาความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานภายใต้โหลดสูง
ภายใต้สภาวะโหลดสูงแผ่นแบริ่งมักจะสร้างความร้อนจำนวนมากทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อน ทองแดงมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ใหญ่กว่าเหล็กดังนั้นวัสดุอาจเปลี่ยนขนาดภายใต้การดำเนินการโหลดสูงในระยะยาว เพื่อแก้ไขปัญหานี้การออกแบบแผ่นแบริ่งคอมโพสิตคอมโพสิตเหล็กมักจะคำนึงถึงลักษณะการขยายตัวของวัสดุเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปหรือความเสียหายที่เกิดจากการขยายตัวทางความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ
ภายใต้สภาวะที่สูงของอุณหภูมิสูงและโหลดสูงประสิทธิภาพของแผ่นแบริ่งคอมโพสิตเหล็กกล้าเหล็กกล้ามักขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันของทั้งสอง ภายใต้สภาวะที่รุนแรงเช่นนี้วัสดุคอมโพสิตเหล็กกล้าทองคำสามารถให้ความสามารถในการรับน้ำหนักที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพการเสียดสี แต่จำเป็นต้องมีมาตรการเพิ่มเติมเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบหล่อลื่นหรือการควบคุมอุณหภูมิแวดล้อมเพื่อหลีกเลี่ยงการย่อยสลายของวัสดุ
แผ่นแบริ่งคอมโพสิตเหล็กกล้าทองคำมักจะใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีภาระสูงและอุณหภูมิสูงเช่นโลหะวิทยาเครื่องจักรขุดการผลิตพลังงานลมและแพลตฟอร์มการขุดเจาะนอกชายฝั่ง ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้แผ่นแบริ่งไม่เพียง แต่ต้องทนต่อแรงดันหนัก แต่ยังต้องใช้งานเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นการเลือกแผ่นแบริ่งคอมโพสิตคอมโพสิตเหล็กที่เหมาะสมและการรวมเข้ากับวิธีการหล่อลื่นที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงอายุการใช้งานและเสถียรภาพของการบริการได้อย่างมากภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรงเหล่านี้
เพื่อให้แผ่นแบริ่งคอมโพสิตคอมโพสิตเหล็กกล้าสามารถรับมือกับสภาพการทำงานได้ดีขึ้นเช่นอุณหภูมิสูงและโหลดสูงผู้ผลิตมักจะปรับด้านต่อไปนี้ให้เหมาะสม:
โดยการเพิ่มประสิทธิภาพอัตราส่วนความหนาของชั้นทองแดงและชั้นฐานเหล็กความสามารถในการรับแบริ่งและความต้านทานอุณหภูมิสูงของแผ่นแบริ่งสามารถปรับปรุงได้ ตัวอย่างเช่นชั้นทองแดงที่บางลงสามารถลดน้ำหนักได้ดีขึ้นในขณะที่เพิ่มการนำความร้อน ในขณะที่ชั้นเหล็กหนาขึ้นให้การรองรับที่แข็งแกร่งขึ้น
ผ่านการเคลือบผิวการบำบัดความร้อนและวิธีการอื่น ๆ ความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนของแผ่นแบริ่งคอมโพสิตคอมโพสิตเหล็กสามารถปรับปรุงได้อีก ตัวอย่างเช่นการใช้การเคลือบป้องกันอุณหภูมิสูงสามารถปรับปรุงความเสถียรของวัสดุภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรง
เพื่อลดผลกระทบด้านลบของสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงบนแผ่นแบริ่งคอมโพสิตเหล็กกล้าเหล็กกล้ามักจำเป็นต้องร่วมมือกับระบบหล่อลื่นและระบบระบายความร้อนที่เหมาะสม การหล่อลื่นและการระบายความร้อนเป็นประจำไม่เพียง แต่เพิ่มอายุการใช้งานของแผ่นแบริ่ง แต่ยังลดปัญหาการสะสมความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทาน
แผ่นตลับลูกปืนคอมโพสิตแบบเหล็กกล้าเหล็กสามารถแสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรงเช่นอุณหภูมิสูงและโหลดสูง แต่การใช้งานของมันยังคงมีข้อ จำกัด บางประการ ความแข็งแรงสูงประสิทธิภาพการเสียดสีที่ดีและการนำความร้อนทำให้เหมาะสำหรับอุณหภูมิที่สูงและสภาพแวดล้อมที่สูงที่สุด แต่สำหรับอุณหภูมิสูงเป็นพิเศษหรือสภาพโหลดหนักเป็นพิเศษการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติมและมาตรการเสริมยังคงเป็นสิ่งจำเป็น ผ่านการออกแบบที่ดีและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการที่เหมาะสมแผ่นเหล็กคอมโพสิตคอมโพสิตเหล็กสามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ดีขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรงเหล่านี้และตอบสนองความต้องการทางวิศวกรรม