Paslanmaz çelik rulman yuvarlanma yolları imalatında yaygın olarak kullanılan hassas işleme prosesleri için özel gereksinimler nelerdir?

Paslanmaz çelik rulmanlar , özellikle AISI 440C gibi martensitik paslanmaz çelik rulmanlar, birleşik korozyon direnci ve sertliği nedeniyle değerlidir. Ancak bu rulman kanallarının imalatı, taşlama ve süper bitirme gibi yüksek standartta hassas işleme proseslerini gerektirir. Paslanmaz çeliğin doğal metalurjik özellikleri nedeniyle, bu işleme adımları, proses parametreleri ve ekipman doğruluğu açısından sıradan rulman çeliğine göre çok daha sıkı gereklilikler getirir.

1. Taşlama için Özel Gereksinimler: Termal Hasarın ve İş Sertleşmesinin Önlenmesi

Taşlama, yuvarlanma yolu geometrisinin oluşturulması ve boyut ve tolerans doğruluğunun elde edilmesi için kritik bir işlemdir. 440C paslanmaz çeliğin yüksek sertliği ve düşük ısı iletkenliği göz önüne alındığında, rulman ömrünü etkileyebilecek yüzey kusurlarının ortaya çıkmasını önlemek için taşlama işleminin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.

1. Sıkı Öğütme Isı Kontrolü

Isı birikimi: 440C paslanmaz çeliğin düşük ısı iletkenliği nedeniyle, taşlama sırasında oluşan taşlama ısısının hızlı bir şekilde dağılması zordur, bu da iş parçası yüzeyinde geçici yüksek sıcaklıklara yol açar. Bu yüksek sıcaklık, yuvarlanma yolu yüzeyinin tavlanarak yumuşamasına neden olabilir, yuvarlanma yolu sertliğini azaltabilir ve temas yorulması ömrünü önemli ölçüde kısaltabilir.

Soğutma Sıvısı Stratejisi: Sağlam soğutma için yüksek akışlı, yüksek basınçlı bir soğutma sıvısı kullanılmalıdır. Mükemmel yağlama ve soğutma özelliklerine sahip bir taşlama sıvısının seçilmesi, taşlama bölgesinde etkili sıcaklık kontrolü sağlamak ve termal hasar tabakasının oluşumunu önlemek açısından çok önemlidir.

Düşük İlerleme, Yüksek Hız: Taşlama kuvvetlerini ve ısı oluşumunu azaltmak için genellikle düşük radyal ilerleme hızı ve uygun taşlama taşı hızı gerekir. Taşlama taşının kendiliğinden bilenme özellikleri de keskin bir kesici kenarı korumak ve ısıda ani bir artışa neden olabilecek körleşmeyi önlemek için optimize edilmelidir.

2. İş Sertleşmesinin ve Artık Stresin Bastırılması

440C'nin Sertleşme Eğilimi: Kesme veya taşlama sırasında, martensitik paslanmaz çeliğin yüzey taneleri plastik deformasyona eğilimlidir ve bu durum iş sertleşmesine neden olur. Bu sertleşmiş katman sonraki kesme işleminin zorluğunu artırır ve yüzey pürüzlülüğünü kötüleştirebilir.

Artık Gerilim Kontrolü: Yanlış taşlama parametreleri, yuvarlanma yolu yüzeyinde kolayca artık çekme gerilimi oluşturabilir. Çekme gerilimi, bir malzemenin yorulma mukavemetini ve gerilimli korozyon direncini önemli ölçüde azaltır. Nitelikli hassas taşlama, yüzeyde uygun artık basınç gerilimi oluşturmalıdır; bu, rulmanların yuvarlanma teması yorulma ömrünün arttırılması için çok önemlidir.

II. Süper Kaplama İçin Özel Gereksinimler: Yüksek Yüzey Bütünlüğünün Sağlanması

Honlama olarak da bilinen süper bitirme, rulman yuvarlanma yolu işlemede son adımdır. Amacı, taşlamadan kaynaklanan yüzey dalgalanmasını ve yuvarlaklık hatasını ortadan kaldırarak son derece düşük yüzey pürüzlülüğü elde etmektir.

1. Dalgalılığın ve Topografik Doğruluğun Kontrolü

Taşlama İzlerinin Ortadan Kaldırılması: Süper finisajın özü, yuvarlanma yolunu düşük basınçta, yüksek frekansta ve kısa stroklarda salındırmak için aşındırıcı bir taş kullanmak ve taşlamanın bıraktığı mikroskobik tepe noktalarını etkili bir şekilde ortadan kaldırmaktır. 440C gibi yüksek sertlikteki malzemeler için taş seçimi (örn. parçacık boyutu, bağlayıcı) ve basınç kontrolü, yuvarlanma yolunun makroskopik geometrisini bozmadan yalnızca tepe noktalarının kaldırılmasını sağlamak için daha da hassas kontrol gerektirir.

Yuvarlaklık ve Oluk Profili Doğruluğu: Ultra son işlem, yuvarlanma yolu profili şekil hatalarını önemli ölçüde iyileştirir. Yüksek hassasiyetli paslanmaz çelik rulmanlar, mikron ve hatta mikron altı seviyelere kadar yuvarlanma yolu yuvarlaklığı ve oluk eğriliği gerektirir; bu da, ultra son işlem ekipmanının en üst düzey sağlamlığını ve hareket kontrol doğruluğunu gerektirir.

2. Yüzey Pürüzlülüğü ve Yağlayıcı Film

Son Derece Düşük Ra: Ultra son işlem, paslanmaz çelik kanalların yüzey pürüzlülüğünü (Ra) Ra 0,02 mikrona veya daha da altına düşürebilir. Bu ultra pürüzsüz yüzey, yüksek hız performansı için çok önemli olan sürtünmeyi ve ısı oluşumunu azaltarak stabil bir hidrodinamik yağlayıcı film oluşturmaya yardımcı olur.

Yüzey Bütünlüğü Optimizasyonu: Ultra ince işleme işlemi sırasında, yağ taşı basıncı ve kesme sıvısının kontrol edilmesiyle, yuvarlanma yolu yüzeyinde artık basınç gerilimine sahip düzgün bir soğuk plastik deformasyon tabakası oluşturulur. Bu katman, yuvarlanma yolunun aşınma direncini ve dağılma direncini artırır ve paslanmaz çelik rulmanların güvenilirliği açısından çok önemlidir.

3. Temizlik ve Kirliliği Önleme Gereksinimleri

Paslanmaz çelik rulmanlar, uygulama ortamları genellikle kirlenmeye karşı duyarlı olduğundan temizliğe özellikle dikkat edilmesi gerekir.

Çapak Alma ve Temizleme: Taşlama ve bitirme işlemlerinden sonra kapsamlı çapak alma ve yıkama çok önemlidir. Mikron seviyesinde bile çok küçük metal parçacıkları veya aşındırıcı kalıntılar, yüksek hızlarda yuvarlanma yollarında ikincil hasara neden olarak gürültüye ve erken arızaya neden olabilir.

Pas Önleme ve Pasivasyon: Sıradan rulman çeliklerinden farklı olarak, paslanmaz çelik rulmanlar genellikle işleme sonrasında yüzeydeki serbest demir ve kirletici maddeleri gidermek, koruyucu bir krom oksit filmi oluşumunu teşvik etmek ve korozyon direncinin tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için pasivasyon gerektirir.