Se o placa de mancal composta de aço-cobre Pode atender à aplicação de condições de trabalho extremas, como alta temperatura e alta carga, depende principalmente dos requisitos específicos de sua combinação de materiais, processo de produção, design e ambiente de aplicação. A combinação de materiais compósitos de aço-cobre fornece a esse tipo de placa de rolamento algumas vantagens únicas, permitindo que ele tenha um bom desempenho em certas condições de alta temperatura e alta carga. No entanto, análises específicas também são necessárias para diferentes condições de trabalho.
Sob condições de alta temperatura, a estabilidade térmica e a resistência à alta temperatura dos materiais do rolamento são cruciais. O desempenho das placas de rolamento composto de aço-cobre é afetado pelos seguintes fatores:
O cobre possui excelente condutividade térmica, portanto, os materiais à base de cobre podem ajudar a dissipar o calor, permitindo que as placas de rolamento lidem melhor com o problema do acúmulo de calor em ambientes de alta temperatura. Especialmente no caso de operação e atrito de alta velocidade, gerando mais calor, a condutividade térmica do cobre ajuda a conduzir rapidamente o calor, evitando assim o superaquecimento do rolamento.
O cobre tem um ponto de fusão baixo (cerca de 1083 ° C) e, em ambientes de temperatura extremamente alta, pode haver um risco de amolecimento e deformação do material. No entanto, o ponto de fusão dos materiais de aço é alto (cerca de 1370 ° C); portanto, a resistência à alta temperatura dos materiais compósitos de aço-cobre é aprimorada até certo ponto pela matriz de aço. No geral, a placa de mancal composta de aço-cobre é adequada para condições gerais de trabalho de alta temperatura, mas quando exceder o ponto de fusão da degradação do cobre, pode ocorrer degradação do desempenho e a atenção especial deve ser dada ao controle de temperatura.
Em ambientes de alta temperatura, o calor gerado pelo atrito pode causar a deterioração do desempenho da lubrificação dos materiais tradicionais e até causar problemas, como ablação e adesão. O cobre possui boas propriedades auto-lubrificantes, o que faz com que a placa de mancal composta de aço-cobre mostra um bom desempenho anti-fricção sob certas condições de alta temperatura e alta carga. No entanto, quando a temperatura é muito alta, podem ser necessárias medidas adicionais de lubrificação para evitar desgaste excessivo.
A capacidade de rolamento de alta carga da placa de mancal composta de aço-cobre depende principalmente dos seguintes aspectos:
O material à base de aço fornece a resistência e a dureza da placa de mancal composta, permitindo suportar cargas externas altas. A resistência à compressão e a dureza do aço geralmente podem atender às necessidades em condições de carga pesada, especialmente nos campos de máquinas de mineração, equipamentos metalúrgicos, etc., onde materiais compósitos de aço-cobre são frequentemente usados em aplicações onde objetos pesados são pressionados.
Embora o cobre tenha baixa resistência, ele possui uma boa resistência de elasticidade e desgaste, o que pode efetivamente reduzir o desgaste causado pelo atrito. Sob condições de alta carga, as propriedades auto-lubrificantes do cobre ajudam a reduzir o coeficiente de atrito, evitando assim o acúmulo e o desgaste excessivos de calor.
A estrutura composta da placa de mancal composta de aço-cobre complementa o desempenho geral do material. A camada de aço fornece suporte de alta resistência, enquanto a camada de cobre melhora o desempenho da resistência ao desgaste e da lubrificação. Essa estrutura composta permite que a placa do rolamento mantenha uma boa capacidade e durabilidade da carga sob alta carga.
Sob condições de alta carga, a placa do rolamento geralmente gera muito calor, resultando em expansão térmica. O cobre possui um coeficiente de expansão térmica maior que o aço, para que o material possa mudar de tamanho em operação de alto teto de longo prazo. Para resolver esse problema, o design da placa de mancal composta de aço-cobre geralmente leva em consideração as características de expansão do material para evitar a deformação ou danos causados pela expansão térmica desigual.
Sob condições extremas de alta temperatura e alta carga, o desempenho da placa de mancal composta de aço-cobre geralmente depende da sinergia dos dois. Sob essas condições extremas, os materiais compósitos de aço-cobre podem proporcionar uma melhor capacidade de carga e desempenho de atrito, mas também são necessárias medidas adicionais, como otimização do sistema de lubrificação ou controle da temperatura ambiente, para evitar a degradação do material.
As placas de mancal composta de aço-cobre são frequentemente usadas em ambientes de alta e alta temperatura, como metalurgia, máquinas de mineração, geração de energia eólica e plataformas de perfuração offshore. Nessas condições, a placa do rolamento não apenas precisa suportar a forte pressão, mas também precisa operar por um longo tempo a alta temperatura. Portanto, escolher uma placa de mancal composta de aço adequada e combiná-la com um método de lubrificação adequado pode melhorar bastante sua vida e estabilidade de serviço nessas condições de trabalho extremas.
Para ativar a placa de mancal composta de aço-cobre para melhor lidar com condições de trabalho extremas, como alta temperatura e alta carga, os fabricantes geralmente otimizam os seguintes aspectos:
Ao otimizar a proporção de espessura da camada de cobre e da camada de base de aço, a capacidade de rolamento e a resistência à alta temperatura da placa do rolamento podem ser melhoradas. Por exemplo, uma camada de cobre mais fina pode reduzir melhor o peso enquanto aumenta a condução de calor; enquanto uma camada de aço mais espessa fornece suporte mais forte.
Através do revestimento da superfície, tratamento térmico e outros métodos, a resistência à alta temperatura, a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão da placa de mancal composta de aço-cobre podem ser aprimoradas ainda mais. Por exemplo, o uso de revestimento protetor de alta temperatura pode melhorar ainda mais a estabilidade do material em condições de trabalho extremas.
Para reduzir o impacto negativo do ambiente de alta temperatura na placa de mancal composta de aço-cobre, geralmente é necessário cooperar com um sistema de lubrificação e refrigeração adequado. A lubrificação e resfriamento regulares podem não apenas aumentar a vida útil da placa do rolamento, mas também reduzir o problema de acumulação de calor causado pelo atrito.
A placa de mancal composta de aço-cobre pode mostrar excelente desempenho sob condições de trabalho extremas, como alta temperatura e alta carga, mas sua aplicação ainda tem certas limitações. Seu desempenho de alta resistência, bom atrito e condutividade térmica o tornam adequado para a maioria dos ambientes de alta temperatura e alta carga, mas para temperatura ultra-alta ou condições de carga ultra-pesada, design de otimização adicional e medidas auxiliares ainda são necessárias. Através do projeto fino e da otimização apropriada do processo, as placas de mancal composta de aço-cobre podem obter melhor desempenho nessas condições extremas e atender aos requisitos de engenharia.