Који се материјали обично користе за производњу коланске ваље?

Који се материјали користе за производњу кочнице?

Избор материјала за коланце је углавном функција услова рада и углавном је апстрактна анализа јер би могли бити изложени механичком напетости, високим температурама, тријању и / или неколико других екстрема, а процена за радне перформансе, трајност и поузданост је оправдана. Постоји скоро бесконачан број мерећих параметара који морају бити уравнотежени, а као што се материјали против коланне ваље бирају за оптималне перформансе на основу дизајна коланне ваље и преовлађујућих стандарда коланне ваље, тако су и материјали против коланне ваље.

Изградња блокова од угљенског челика.

За производњу примарне кочнице за аутомобилске моторе почетног нивоа и системе средњег опсега мотора, угљенски челик је већ много година био изборни материјал за производњу кочнице. Угледни челик се диви својим квалитетима и механичким карактеристикама када је у питању топлотна обрада и његовом трошковности. Када је реч о равнотежи чврстоће и дугактилности, преферирају се средњи угљенични челик са садржајем угљеника од 0,30% до 0,50%. Иако га гашење и карење могу побољшати његову тврдоћу и чврстоћу, он ће бити у стању да цикличне оптерећења током рада мотора. Већина кочница од угљенског челика које се продају на тржишту производи се за путничка возила и комерцијална возила са мањом тежином. То је тако да се могу економично производити, док се побољшавају најважније карактеристике перформанси. Многе индустрије имају масовно произведене кочнице од угљенског челика, тако да постоји дуга историја угљенског челика у аутомобилској индустрији који се користи у конформисаном инжењерству потребном за сигурне стандардне услове рада.

Легурно челик за побољшане перформансе

Легирани челик је недавно постао преферирани материјал за кочнице које захтевају за тешке и високо перформансне апликације. Произвођачи користе различите компоненте легура за побољшање матрице челика; са додавањем хрома, никла, молибдена или ванадија кључна побољшања која се могу постићи укључују чврстоћу на истезање, отпорност на умору и чврстоћу на ударе. Легурисанне компоненте такође побољшавају структуру зрна, укупну тврдоћу и смањују вероватноћу хабања или деформације под екстремним условима. Кренкшафт из легурног челика се може наћи у спортским аутомобилима високих перформанси и тешка камиони и индустријским дизел моторима. Кренкшафт из легираног челика се истиче због своје способности да издржи већи излаз крутног момента и издржи дужи период рада, одржавајући шири спектар индустријских услова рада. У поређењу са угљенским челиком, индустријске студије показују да легирани челик може издржати 30% више циклуса умора коланске ваље и учинити захтевне оперативне средине ефикаснијим. За своје премиум и комерцијалне возила, водећи произвођачи аутомобила такође вреднују поузданост мотора изнад свега и препознају легирани челик као саставну компоненту.

Дуктилно гвожђе, познато и као нодуларно ливено гвожђе, флексибилна је и приступачна замена за челик у производњи кочница. Такође се разликује од сивог гвожђа јер гвожђе има сферичне честице графита. Ове честице повећавају његову гнојљивост, отпорност на ударе, отпадност и отпорност на зношење. Поред ових својстава, дуктилно гвожђе има способност да ублажи вибрације, буке и побољша укупну глаткост мотора. Избалансирана чврстоћа, издржљивост и ефикасност у једној је разлог зашто је дуктилно гвожђе уобичајено у поморским апликацијама, пољопривредним машинама и средњим моторима. Због најсавременије технологије ливања конзистенција и квалитет компоненти од гнојих гвожђа значајно су побољшани. Данас се са сливачким процесима постиже прецизност димензија која је на истом нивоу као са ковањем челика. Многи произвођачи мотора се задовољавају наступајућим железним кочницама уместо наступајућијих компоненти јер су већина мотора произведена данас направљена само за умерену снагу.

Пресувни материјали у специјализованим апликацијама

Екстремне перформансе захтевају употребу напредних материјала у специјализованим апликацијама мотора. Иако су титанијумске легуре скупе, имају изузетни однос чврстоће и тежине, што их чини идеалним за брзи тркачке моторе и ваздухопловну индустрију. Да би се испунили критеријуми тежине, титанијске кочнице смањују укупну масу и побољшавају одговорност мотора и потрошњу горива. Такође, неке специјалне апликације користе нове композитне материјале, као што су титанијумски појачани полимери угљенских влакана, који имају изузетну чврстоћу и отпорност на корозију. Напређени материјали у технологији коланских радња су судбини да постану уобичајени, али сложеност производње и скупи материјали их и даље држе изван високе, специјализоване опреме. Водећи произвођачи и истраживачке институције фокусирају се на коришћење ових материјала за различите типове мотора на трошковно ефикасан начин.

Кључни фактори који утичу на избор материјала

Избор материјала за кочнице утиче на многе факторе као што су, на пример, типови мотора и излазне снаге. У случају великих мотора, потреба за повећањем чврстоће на истезање и отпорности на умор је критична. За мање моторе, цена и машинска способност могу имати приоритет. Осим контрадикторних захтева за трошкове и механику, морају се узети у обзир и други фактори као што су услови рада, опсег температура и циклуси оптерећења. На пример, мотори који се користе у суровом времену можда ће морати да буду више отпорни на корозију и топлоту. Средства за производњу као што су ковање, ливање, топлотна обрада, такође су детерминанти коришћених материјала јер неки материјали функционишу боље са неким производним процесима него са другима. Трошкови су практично ограничење јер произвођачи траже равнотежу између перформанси и трошкова. На крају крајева, материјали који се користе такође треба да буду у складу са индустријским стандардима и прописима. Тако произвођачи и крајњи корисници могу имати сигурност да су коришћени материјали безбедни и трајни.

Закључак о материјалима за коланску ваљу

Избор материјала за коланску ваљу је процес који захтева разумевање захтева и циљева, као и ограничења и компромиса који се односе на то. Сваки материјал као што су угљенски челик, легирани челик, дуктилно гвожђе и други, колико год да су напредни, представља предности за одређену примену и специфичне услове рада мотора. Напреци мотора подударају напредак науке о материјалима, што постепено отвара пут за веће перформансе и већу трајност компоненти. Произвођачи спајају разумевање својстава материјала са емпиријским тестирањем и искуством како би направили процену која најбоље балансира перформансе и поузданост мотора. Произвођачи мотора који настоје да нуде конкурентан и квалитетан производ треба да сарађују са стручњацима за материјале и компоненте како би обезбедили најнапреднија прилагођена решења која одговарају специфичним захтевима и ограничењима примене.