Virkningen af miljø med høj eller lav temperatur på rullekædematerialer
I industrielle applikationer anvendes rullekæder, som en vigtig transmissionskomponent, i vid udstrækning i forskellige mekaniske udstyr og produktionslinjer. Forskellige arbejdsmiljøer har dog forskellige krav til rullekæders ydeevne, især i miljøer med høj eller lav temperatur, hvor rullekædematerialernes ydeevne vil ændre sig betydeligt, hvilket direkte påvirker rullekædernes levetid og pålidelighed. Denne artikel vil undersøge virkningen af miljøer med høj eller lav temperatur på rullekædematerialer i dybden og give internationale engroskøbere en reference til at vælge passende rullekædematerialer.
1. Oversigt over rullekædematerialer
Rullekæder er normalt lavet af kulstofstål, legeret stål, rustfrit stål og andre materialer. Kulstofstål har egenskaber som lav pris og høj styrke, men dårlig korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed; legeret stål forbedrer materialets styrke, sejhed og korrosionsbestandighed ved at tilføje legeringselementer som krom, nikkel, molybdæn osv.; rustfrit stål har fremragende korrosionsbestandighed, oxidationsbestandighed og høj styrke og er egnet til barske arbejdsmiljøer.
2. Virkningen af miljø med høj temperatur på rullekædematerialer
(I) Ændringer i materialets styrke
Efterhånden som temperaturen stiger, vil rullekædematerialets styrke gradvist falde. For eksempel begynder styrken af en generel kulstofstålkæde at falde betydeligt, når temperaturen overstiger 200°C. Når temperaturen når over 300°C, vil reduktionen i hårdhed og styrke være mere betydelig, hvilket resulterer i en forkortet levetid for kæden. Dette skyldes, at høj temperatur vil ændre metalmaterialets gitterstruktur, svække bindingskraften mellem atomer og dermed reducere materialets bæreevne.
(ii) Effekt af oxidationsmodstand
I miljøer med høje temperaturer er rullekædematerialer tilbøjelige til oxidationsreaktioner. Kulstofstålkæder reagerer let med ilt og danner jernoxid ved høje temperaturer, hvilket ikke kun forbruger selve materialet, men også danner et oxidlag på kædens overflade, hvilket resulterer i en stigning i kædens friktionskoefficient og øget slid. Rustfrit stålkæder kan, fordi de indeholder legeringselementer som krom, danne en tæt kromoxidfilm på overfladen, hvilket effektivt kan forhindre ilt i at fortsætte med at erodere materialets indre og derved forbedre kædens oxidationsmodstand.
(iii) Smøringsproblemer
Høje temperaturer kan ændre smøreoliens eller fedtets ydeevne. På den ene side vil smøreoliens viskositet falde, smøreeffekten vil forringes, og den vil ikke være i stand til at danne en effektiv smørefilm på kædens friktionsparoverflade, hvilket resulterer i øget friktion og forværret slid. På den anden side kan fedtet smelte, fordampe eller endda brænde, miste sin smøreeffekt og yderligere fremskynde sliddet på kæden. Derfor er det nødvendigt at vælge smøremidler, der er egnede til høje temperaturforhold, og øge smørehyppigheden, når man bruger rullekæder i miljøer med høje temperaturer.
III. Virkningen af lavtemperaturmiljøer på rullekædematerialer
(I) Øget materialeskørhed
Når temperaturen falder, falder sejheden af rullekædematerialer, og sprødheden øges. Især i miljøer med lave temperaturer vil materialernes slagstyrke blive betydeligt reduceret, og sprødbrud er tilbøjelig til at forekomme. For eksempel vil slagfastheden af nogle standardstålkæder forringes betydeligt, når temperaturen er under -20 ℃. Dette skyldes, at materialets atomare termiske bevægelse svækkes ved lave temperaturer, dislokationsbevægelsen er vanskelig, og materialets evne til at absorbere ydre stød reduceres.
(II) Størkning af smøremidler
Lave temperaturer vil øge viskositeten af smøreolie eller fedt og endda gøre det størknet. Dette vil gøre det vanskeligt for kæden at blive fuldt smurt ved start, hvilket øger friktion og slid. Desuden kan størknede smøremidler hindre kædens normale drift og påvirke dens fleksibilitet. Derfor er det nødvendigt at vælge smøremidler med god ydeevne ved lave temperaturer, når man bruger rullekæder i miljøer med lav temperatur, og kæden skal forvarmes og smøres fuldt ud før brug.
(III) Sammentrækning og deformation af kæden
I miljøer med lave temperaturer vil rullekædens materiale krympe, hvilket kan ændre kædens størrelse og påvirke dens nøjagtighed i forhold til tandhjulet. Derudover kan lave temperaturer også øge restspændingen i kæden, hvilket får kæden til at deformere under brug, hvilket påvirker transmissionens glathed og nøjagtighed.
IV. Ydeevne af rullekæder af forskellige materialer i miljøer med høj og lav temperatur
(I) Rullekæder i rustfrit stål
Rullekæder i rustfrit stål fungerer godt i både høje og lave temperaturer. Ved høje temperaturer opretholdes deres oxidationsmodstand og styrke godt, og de kan fungere normalt ved 400°C eller endda højere temperaturer; ved lave temperaturer er sejheden og korrosionsbestandigheden af rustfrit stål også fremragende, og de kan bruges ved -40°C eller endda lavere temperaturer. Derudover har rullekæder i rustfrit stål også god korrosionsbestandighed og er velegnede til barske miljøer som fugtighed, syre og alkali.
(II) Rullekæde af legeret stål
Rullekæder i legeret stål forbedrer materialernes samlede ydeevne ved at tilføje legeringselementer. I miljøer med høje temperaturer er styrken og oxidationsmodstanden af en kæde i legeret stål bedre end af kulstofstål, og den kan bruges i temperaturområdet 300℃ til 450℃; i miljøer med lave temperaturer er sejheden af legeret stål også bedre end af kulstofstål, og den kan modstå sprødbrud ved lav temperatur til en vis grad. Prisen på en rullekæde i legeret stål er dog relativt høj.
(III) Rullekæde i kulstofstål
Kulstofstålsrullekæde har en lav pris, men dens ydeevne er dårlig i miljøer med høj og lav temperatur. Ved høj temperatur falder dens styrke og hårdhed betydeligt, og den er let at deformere og slide; ved lav temperatur øges kulstofstålets sprødhed, slagfastheden forringes, og den er let at knække. Derfor er kulstofstålsrullekæde mere egnet til brug i miljøer med normal temperatur.
V. Modforanstaltninger
(I) Materialevalg
Vælg rullekædens materiale i rimeligt omfang i henhold til temperaturforholdene i arbejdsmiljøet. Til miljøer med høje temperaturer anbefales det at prioritere rullekæder lavet af rustfrit stål eller legeret stål; til miljøer med lave temperaturer kan du vælge rullekæder af legeret stål eller rustfrit stål, der er specielt behandlet for at forbedre deres lave temperatursejhed.
(II) Varmebehandlingsproces
Rullkædematerialers ydeevne kan forbedres gennem passende varmebehandlingsprocesser. For eksempel kan bratkøling og anløbning af legeret stålkæder forbedre deres styrke og sejhed; behandling af rustfri stålkæder i fast opløsning kan forbedre deres korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed.
(III) Smørehåndtering
I miljøer med høje og lave temperaturer skal man være opmærksom på smørehåndteringen af rullekæder. Vælg smøremidler, der er egnede til driftstemperaturen, og udfør regelmæssig smørevedligeholdelse for at sikre, at der altid er en god smørefilm på overfladen af kædefriktionsparret. I miljøer med høje temperaturer kan der anvendes højtemperaturbestandigt fedt eller fast smøremiddel; i miljøer med lave temperaturer bør der vælges smøremidler med god lavtemperaturydelse, og kæden bør forvarmes før brug.
VI. Praktiske anvendelsestilfælde
(I) Anvendelsessager i miljøer med høj temperatur
Rustfri stålrullekæder anvendes i transmissionssystemer i højtemperaturovne i den metallurgiske industri. På grund af den fremragende oxidationsbestandighed og styrkebevarelse af rustfrit stål kan kæden fungere stabilt i miljøer med høje temperaturer, hvilket reducerer produktionsafbrydelser forårsaget af kædeskader. Samtidig forlænger regelmæssig smøring ved høje temperaturer kædens levetid yderligere.
(II) Anvendelseseksempler i miljøer med lav temperatur
I transportudstyr til køleopbevaring i kølekædelogistik anvendes rullekæder af legeret stål, der har gennemgået en særlig lavtemperaturbehandling. Denne kæde har god sejhed og slagfasthed ved lave temperaturer og kan tilpasse sig det lave temperaturmiljø i køleopbevaring. Derudover sikres fleksibel drift og lavt slid af kæden ved lave temperaturer ved at bruge lavtemperatursmøremidler.
VII. Konklusion
Høje eller lave temperaturer i miljøer har en betydelig indflydelse på rullekædematerialernes ydeevne, herunder ændringer i materialestyrke, forskelle i oxidationsbestandighed og korrosionsbestandighed, smøreproblemer og øget sprødhed i materialerne. Ved valg af rullekædematerialer bør temperaturforholdene i arbejdsmiljøet tages i betragtning fuldt ud, og rullekæder af forskellige materialer, såsom rustfrit stål, legeret stål eller kulstofstål, bør vælges med omhu, og der bør træffes tilsvarende varmebehandlingsprocesser og smøreforanstaltninger for at sikre rullekædens pålidelige drift og lange levetid i miljøer med høj og lav temperatur. For internationale engroskøbere vil forståelse af disse påvirkningsfaktorer og modforanstaltninger hjælpe med at træffe kloge valg, når de køber rullekæder, for at imødekomme behovene hos forskellige kunder i forskellige arbejdsmiljøer.
Opslagstidspunkt: 12. marts 2025