¿Cuál es el estado y la dirección de desarrollo del acero para rodamientos en China?

Los rodamientos se utilizan ampliamente en los principales campos de equipos, como maquinaria de minería, máquinas herramientas de precisión, equipos metalúrgicos, equipos pesados y automóviles de alta gama, e industrias emergentes como la energía eólica, el ferrocarril de alta velocidad y la industria aeroespacial. Los rodamientos producidos en China son principalmente rodamientos de gama media y baja y rodamientos de tamaño pequeño y mediano, que se caracterizan por un excedente de gama baja y una carencia de gama alta. En comparación con los países extranjeros, existe una gran brecha entre los rodamientos de alta gama y los rodamientos grandes. Los rodamientos especiales para juegos de ruedas para vagones de pasajeros de trenes de alta velocidad de China deben importarse del extranjero. En los rodamientos clave utilizados en la industria aeroespacial, ferroviaria de alta velocidad, automóviles de alta gama y otros campos industriales, existe una gran brecha entre los rodamientos de China en términos de vida útil, confiabilidad, valor Dn y capacidad de carga. Por ejemplo, la vida útil de los cojinetes de las cajas de cambios de los automóviles extranjeros es de al menos 500.000 kilómetros, mientras que la vida útil de los cojinetes domésticos similares es de unos 100.000 kilómetros, y la fiabilidad y la estabilidad son deficientes.

Aspecto de la aviación

Como componente clave del motor aeronáutico, la segunda generación de cojinetes de motor aeroespacial con una relación de empuje de 15-20 se está desarrollando en el extranjero y está lista para ensamblarse en el avión de quinta generación en 2020. En los últimos 10 años, el Estados Unidos ha desarrollado la segunda generación de acero para rodamientos para motores aeroespaciales. Los grados de acero representativos son el acero para cojinetes de alta resistencia resistente a la corrosión CSS-42L resistente a 500 ° C y el cojinete de acero inoxidable con alto contenido de nitrógeno X30 (Cronidur30) resistente a 350 ° C. El desarrollo de rodamientos para la segunda generación de motores aeroespaciales está en marcha.

Aspecto del coche

Para los rodamientos de rueda de automóviles, la primera y la segunda generación de rodamientos de cubo (rodamientos de bolas) se utilizan ampliamente en China, y la tercera generación de rodamientos de cubo se ha utilizado ampliamente en Europa. Las principales ventajas de la 3ª generación de cojinetes de cubo son la fiabilidad, el espacio reducido de la carga útil, la instalación sencilla, la ausencia de ajustes y la estructura compacta. En la actualidad, la mayoría de los modelos importados en China utilizan este cojinete de rueda estructural ligero e integrado.

Vehículo ferroviario

En la actualidad, los cojinetes de trenes de servicio pesado de los ferrocarriles de China están hechos de acero cementado G20CrNi2MoA de electroescoria nacional, mientras que el acero para cojinetes de alta pureza (acero EP) extranjero, tecnología de fundición de desgasificación al vacío, tecnología de homogeneización de inclusión (acero IQ) Tecnología de acero de larga vida ), la tecnología de tratamiento térmico fino, la tecnología de tratamiento de súper endurecimiento de la superficie y la tecnología avanzada de lubricación de sellado se aplican a la producción y fabricación de rodamientos, lo que mejora en gran medida la vida útil y la confiabilidad de los rodamientos. El acero para cojinetes de electroescoria de China no solo es de baja calidad, sino que también cuesta entre 2000 y 3000 yuanes por tonelada más que el acero desgasificado al vacío. En el futuro, China necesita desarrollar acero para cojinetes de desgasificación al vacío de calidad ultra alta, de grano fino, homogeneizado y estable para reemplazar el acero para cojinetes de electroescoria que se utiliza actualmente.

Energía eólica

Para los rodamientos de energía eólica, China actualmente no puede producir rodamientos de husillo y rodamientos de aumento de velocidad con alto contenido técnico, básicamente dependiendo de las importaciones, y no se ha resuelto la localización de rodamientos para turbinas eólicas por encima de 3MW. Para mejorar la resistencia, tenacidad y vida útil de los cojinetes de energía eólica, se adoptó un nuevo acero especial tratado térmicamente SHX (40CrSiMo). Para los cojinetes de guiñada y cabeceo, la dureza de la superficie, la dureza de la superficie, el ancho de la banda blanda y el ancho de la capa endurecida se controlaron mediante un tratamiento térmico de endurecimiento por inducción de la superficie. Grieta superficial; carbonitruración para los cojinetes de la caja de cambios y los cojinetes del husillo, lo que da como resultado una fracción de volumen de austenita residual más estable (30% -35%) y una gran cantidad de carburos finos y carbonitruros en la superficie de la pieza, mejorando la vida útil del cojinete en condiciones de lubricación contaminada.

Para mejorar la vida útil y la precisión de funcionamiento de los rodamientos del tren de laminación, es necesario llevar a cabo investigación y desarrollo de la desgasificación al vacío de ultra alta pureza y la fundición de aceros para rodamientos como GCr15SiMn y G20Cr2Ni4 para trenes de laminación y grandes volúmenes de austenita. controlar el tratamiento térmico de las superficies de los cojinetes. NSK y NTN Bearing Company de Japón han desarrollado tecnología de refuerzo de austenita de superficie, que ha desarrollado rodamientos TF y rodamientos WTF al aumentar el contenido de austenita de la superficie, aumentando así la vida útil del rodamiento entre 6 y 10 veces.

En el futuro, la dirección de investigación y desarrollo del acero para rodamientos de China se refleja principalmente en cuatro aspectos:

Primero, la limpieza económica: bajo la premisa de considerar la economía, mejorar aún más la limpieza del acero, reducir el contenido de oxígeno y titanio en el acero y lograr que la fracción de masa de oxígeno y titanio en el acero del rodamiento sea inferior a 6 × 10- 6 y 15 respectivamente. El nivel de × 10-6 reduce el contenido y el tamaño de las inclusiones en el acero y mejora la uniformidad de distribución.

En segundo lugar, el refinamiento organizativo y la homogeneización: mediante la aplicación de un diseño de aleación y un proceso de laminado controlado y enfriamiento controlado, mejorar aún más la uniformidad de las inclusiones y carburos, reducir y eliminar los carburos de red y cinta, reducir el tamaño medio y el tamaño máximo de partícula. Dimensiones, alcanzando el objetivo de un tamaño medio de carburo de menos de 1 μm; aumentando aún más el tamaño de grano de la estructura de la matriz para refinar aún más el tamaño de grano del acero para cojinetes.

El tercero es reducir los defectos del tejido de pliegue bajo: reducir aún más la holgura central en el acero del cojinete, el orificio de contracción central y la segregación del componente central, y mejorar la uniformidad de la estructura de pliegue bajo.

El cuarto es la alta tenacidad del acero para rodamientos: a través de la nueva aleación, la optimización del proceso de laminado en caliente y la investigación del proceso de tratamiento térmico, se mejora la tenacidad del acero para rodamientos.