Wenn Sie ein Material für hohe Verschleiß benötigen, Hochstress-Komponenten-ähnliche Lager, Getriebe, oder Automobilübertragungsteile -EN31 52100 Lagerstahl ist eine Top -Wahl. Bekannt für seineAusgezeichneter Verschleißfestigkeit UndHohe Müdigkeitsbeständigkeit, Es löst das Problem der Lebensdauer der kurzen Komponenten in anspruchsvollen Anwendungen. Dieser Leitfaden bricht seine Schlüsselmerkmale ab, reale Verwendungen, und wie es Alternativen übertrifft, Sie können so langlebig bauen, langlebige Produkte.
1. Kernmaterialeigenschaften von EN31 52100 Lagerstahl
EN31 52100 ist ein mit hohem Kohlenstoff-Chrom-Lagerstahl mit hohem Kohlenstoff-Chrom-Lager-seine Chemie und Wärmebehandlung sind darauf zugeschnitten, die Härte und Zähigkeit zu liefern. Unten ist ein detaillierter Zusammenbruch:
1.1 Chemische Zusammensetzung
Die engen chemischen Kontrollen sorgen für eine konsistente Leistung. TypischChemische Zusammensetzung inklusive:
- Kohlenstoff (C): 0.95–1,10% (entscheidend für die Erreichung einer hohen Härte nach Wärmebehandlung)
- Chrom (Cr): 1.30–1,60% (Erhöht die Härtbarkeit, Resistenz tragen, und Müdigkeit)
- Mangan (Mn): 0.25–0,45% (verbessert die Verhärtbarkeit und verhindert die Brödheit)
- Silizium (Und): 0.15–0,35% (stärkt die Matrix und verbessert das Ansprechen der Wärmebehandlung)
- Phosphor (P): ≤ 0,025% (minimiert, um kalte Sprödigkeit zu vermeiden und das Risiko des Müdigkeitsrisses zu verringern)
- Schwefel (S): ≤ 0,025% (niedrig gehalten, um die Zähigkeit aufrechtzuerhalten und Bearbeitungsfehler zu vermeiden)
- Andere Legierungselemente: Spurenmengen von Nickel oder Molybdän (in benutzerdefinierten Noten) Härte weiter zu verbessern.
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Eigenschaften sind über En31 konsistent 52100 Noten - Wesentliche für Konstruktions- und Fertigungsberechnungen:
| Physisches Eigentum | Typischer Wert |
|---|---|
| Dichte | 7.81 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 1420–1460 ° C. |
| Wärmeleitfähigkeit | 42 W/(m · k) (20° C) |
| Wärmeleitkoeffizient | 11.5 × 10⁻⁶/° C. (20–100 ° C.) |
| Elektrischer Widerstand | 0.20 Ω · mm²/m (20° C) |
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die mechanische Leistung von EN31 52100 leuchtet nach Wärmebehandlung (Löschen und Temperieren). So vergleicht es einen gemeinsamen Kohlenstoffstahl (1045):
| Mechanische Eigenschaft | EN31 52100 Lagerstahl (Gelöscht & Temperiert) | 1045 Kohlenstoffstahl (Gelöscht & Temperiert) |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 1800–2200 MPa | 800–1000 MPa |
| Ertragsfestigkeit | 1500–1800 MPa | 600–750 MPA |
| Härte | 58–62 HRC (Rockwell c) | 28–32 HRC (Rockwell c) |
| Aufprallzählung | 15–25 j (Charpy V-Neoth, 20° C) | 40–50 j (Charpy V-Neoth, 20° C) |
| Verlängerung | 5–8% | 15–20% |
| Ermüdungsbeständigkeit | 600–700 MPa (10⁷ Zyklen) | 300–350 MPa (10⁷ Zyklen) |
Schlüsselhighlights:
- Resistenz tragen: Seine hohe Härte (58–62 HRC) macht es 3–4x mehr kearresistent als 3-4x als 1045 Stahl - ideal für Lager und Zahnräder.
- Ermüdungsstärke: Übertrifft Kohlenstoffstahl um 80–130%, So halten Komponenten wie Wellen oder Rollenlager unter wiederholter Spannung länger dauern.
- Kompromissanzeige: Es hat eine geringere Duktilität als Kohlenstoffstahl, Dies ist jedoch für Anwendungen akzeptabel.
1.4 Andere Eigenschaften
- Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit: Chrom bildet harte Carbide, die der Abrieb widerstehen - kritisch für Rolllager oder Zahnräder.
- Gute Korrosionsbeständigkeit: Besser als einfacher Kohlenstoffstahl; Chrom fügt eine dünne Oxidschicht hinzu, die das Rost verlangsamt (kann durch die Beschichtung verbessert werden).
- Hochtemperaturstärke: Hält Härte und Festigkeit bis zu 200 ° C - ist für Automobilmotor- oder Industriemaschinenkomponenten betroffen.
- Schweißbarkeit: Mäßig (erfordert Vorheizen auf 200–300 ° C, um ein Riss zu vermeiden; Die Wärmebehandlung nach der Scheibe wird für die volle Zähigkeit empfohlen).
- Formbarkeit: Am besten durch Schmieden oder kaltes Rollen geformt (Die heiße Formung ist aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts einfacher als die kalte Formung).
2. Schlüsselanwendungen von EN31 52100 Lagerstahl
EN31 52100 -Kombination aus Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit macht es in der Branche unverzichtbar. Unten sind seine Top -Verwendung, gepaart mit echten Fallstudien:
2.1 Lager (Primäranwendung)
Es ist der Goldstandard für die Lagerkomponenten, Wo geringer Reibung und langes Leben kritisch sind:
- Kugellager: Innere/äußere Ringe und Bälle (in Elektromotoren verwendet, Pumps, und Automobilräder).
- Rollenlager: Zylindern oder sich verjüngende Rollen (Für Hochleistungsmaschinen wie Baugeräte).
- Schublager: Teller und Walzen (Griff axiale Lasten in Getriebe oder Turbinen).
Fallstudie: Ein Lagerhersteller, der von einem umgeschalteten Wechsel von 1045 Stahl zu EN31 52100 Für Elektromotorkugellager. Der en31 52100 Die Lager dauerten 5x länger (aus 2,000 Zu 10,000 Betriebsstunden) und reduzierter Reibungssenergieverlust um 8%-ein Hauptvorteil für energieeffiziente Motoren.
2.2 Automobil
Das Automobil ist darauf angewiesen, Hochverrichtungskomponenten:
- Motorkomponenten: Nockenwellen, Ventillifter, und Timing -Zahnräder (Widerstand Verschleiß aus konstantem Metall zu Metallkontakt).
- Übertragungskomponenten: Zähne und Schächte Zahnrad (Drehmoment handeln und sich wiederholt verschieben).
- Lenkkomponenten: Stangensende Enden und Lenkknöchel (Straßenschwingungen und Stress standhalten).
2.3 Industriemaschinerie
Industriegeräte verwendet es für langlebige, wartungsarme Teile:
- Getriebe: Hochvorbereitete Zahnradzähne (In Förderern, Mixer, und Werkzeugmaschinen).
- Wellen: Antriebswellen und Spindelwellen (Widerstehen Sie Biegen und Verschleiß).
- Maschinenteile: Schienen und Schiebeblöcke führen (Für CNC -Maschinen oder -Pressen).
2.4 Luft- und Raumfahrt & Eisenbahn
- Luft- und Raumfahrt: Flugzeugmotorlager und Fahrradkomponenten (muss extremer Belastung und Temperaturänderungen standhalten).
- Eisenbahn: Eisenbahnräder (Resist Weast vom Track -Kontakt) und Achsen (schwere Lasten und Vibrationen umgehen).
Fallstudie: Ein Eisenbahnhersteller, der EN31 verwendet hat 52100 Für Güterzugachse. Die Achsen dauerten 3x länger als die aus HSLA -Stahl hergestellten (aus 500,000 Zu 1.5 Millionen km) und reduzierte Wartungskosten um 40%-kritisch für Langstreckengüterbetriebe.
3. Fertigungstechniken für EN31 52100 Lagerstahl
EN31 52100 Erfordert eine präzise Herstellung und Wärmebehandlung, um ihr volles Potenzial auszuschalten. So wird es produziert:
3.1 Stahlherstellungsprozesse
- Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Am häufigsten für EN31 52100. Schrottstahl schmilzt, fügt dann Chrom hinzu, Mangan, und andere Legierungen, um chemische Spezifikationen zu treffen. EAF sorgt für eine strenge Kontrolle über Verunreinigungen (kritisch für die Lagerleistung).
- Basis -Sauerstoffofen (Bof): Wird für die groß angelegte Produktion verwendet. Bläst Sauerstoff in geschmolzenes Eisen, um Kohlenstoff zu reduzieren, Dann fügt Legierungen hinzu. Weniger häufig für EN31 52100 aufgrund strengerer Verunreinigungsanforderungen.
3.2 Wärmebehandlung
Wärmebehandlung ist der kritischste Schritt - ohne ihn, EN31 52100 wird seine charakteristische Härte nicht erreichen:
- Löschen und Temperieren: Standardprozess. Stahl auf 830–860 ° C erhitzen (Austenitisierung), Öl oder Wasser einlösen, um zu härten (bildet Martensit), dann Temperament bei 150–200 ° C. Dies erreicht 58–62 HRC -Härte und verringert gleichzeitig die Sprödigkeit.
- Kohlensäure (optional): Für Teile, die eine harte Oberfläche und einen harten Kern benötigen (Z.B., Zahnradzähne). Wärme auf 900–950 ° C in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre, löschen, dann Temperament. Erzeugt eine 0,5–1 mm harte Oberflächenschicht (60+ HRC) mit einem harten Kern.
- Nitriding (optional): Verstärkt Oberflächenhärte und Korrosionsbeständigkeit. Wärme auf 500–550 ° C in einer Stickstoffatmosphäre. Bildet dünn (5–15 μm) Harte Schicht (70+ HRC) ideal für Lager oder Wellen.
3.3 Bildungsprozesse
EN31 52100 wird mit Prozessen geformt, die seinen hohen Kohlenstoffgehalt berücksichtigen:
- Heißes Rollen: Erhitzt Stahl auf 1100–1200 ° C und rollt in Stangen, Stangen, oder Blätter (Wird zum Tragen von Rohlingen oder Zahnradbestätigung verwendet).
- Kaltes Rollen: Rollt bei Raumtemperatur, um präzise Formen zu erzeugen (Z.B., Lagerringe) mit glatten Oberflächen.
- Schmieden: Erhitzt Stahl und Hämmer/drückt ihn in komplexe Formen zusammen (Z.B., Fahrradkomponenten oder große Wellen).
- Extrusion: Drückt erhitzten Stahl durch einen Würfel, um lange zu erzeugen, gleichmäßige Formen (Z.B., Guide Rails).
- Stempeln: Für dünn verwendet, einfache Teile (Z.B., Kleine Lagerscheiben) Nach dem Erweichen durch Glühen.
3.4 Oberflächenbehandlung
Oberflächenbehandlungen verbessern die Haltbarkeit und Leistung:
- Überzug: Verchromung (Fügt Korrosionsbeständigkeit hinzu und verringert die Reibung für Lager).
- Beschichtung: Titannitrid (Zinn) Beschichtung (härter als Stahl; Wird zum Schneiden von Werkzeugen oder mit hoher Tränen verwendet).
- Schuss sich angeren: Blastsoberfläche mit kleinen Metallkugeln (erzeugt Druckspannung, Verbesserung der Ermüdungsresistenz).
- Polieren: Erzeugt eine glatte Oberfläche (reduziert die Reibung bei den Lager und verbessert die Präzision).
4. Wie En31 52100 Lagerstahl vergleiche mit anderen Materialien
EN31 wählen 52100 bedeutet, seine Vorteile gegenüber Alternativen zu verstehen. Hier ist ein klarer Vergleich:
| Materialkategorie | Schlüsselvergleichpunkte |
|---|---|
| Andere Lagerstähle (Z.B., Suj2, 440C) | – vs. Suj2: EN31 52100 ist fast identisch (SUJ2 ist der japanische Standard für 52100); Keine wichtigen Leistungsunterschiede. – vs. 440C Edelstahlstahl: 440C hat eine bessere Korrosionsresistenz, aber eine geringere Ermüdungsfestigkeit (500–550 vs. 600–700 MPa); EN31 52100 Ist 20% billiger. – Am besten für: EN31 52100 Für den allgemeinen Einsatz von Lager; 440C für nasse/ätzende Umgebungen. |
| Kohlenstoffstähle (Z.B., 1045) | – Stärke: EN31 52100 ist 125–175% stärker (Zug von 1800–2200 vs. 800–1000 MPa). – Resistenz tragen: 3–4x besser (58–62 vs. 28–32 HRC). – Kosten: EN31 52100 ist ~ 50% teurer, dauert aber 3–5x länger. |
| Hochglosen Stähle (Z.B., Aisi 4340) | – Zähigkeit: 4340 ist härter (40–60 vs. 15–25 J Impact Energy) aber weniger käferbeständig. – Resistenz tragen: EN31 52100 ist 2x besser. – Kosten: EN31 52100 ist ~ 30% billiger (Besser für Verschleißteile). |
| Edelstähle (Z.B., 304) | – Korrosionsbeständigkeit: 304 ist besser (Kein Rost in feuchten Umgebungen). – Festigkeit/Verschleißfestigkeit: EN31 52100 ist 2–3x stärker und kräftiger-resistenter. – Kosten: EN31 52100 ist ~ 20% billiger (Ideal zum Trocken, Hochverrückte Anwendungen). |
| Aluminiumlegierungen (Z.B., 7075) | – Gewicht: 7075 ist 3x leichter; EN31 52100 ist 2x stärker. – Resistenz tragen: EN31 52100 ist 5–10x besser (kritisch für Lager). – Kosten: EN31 52100 ist ~ 10% billiger (Besser für Hochstress, Teile mit hoher Verschlüsselung). |
5. Perspektive der Yigu -Technologie auf EN31 52100 Lagerstahl
Bei Yigu Technology, Wir sehenEN31 52100 Lagerstahl Als zuverlässiger Arbeitstier für hohe Treue, Hochstress-Komponenten. Es ist unsere Top -Empfehlung für Lager, Kfz -Getriebeteile, und industrielle Zahnräder - löst die Schmerzpunkte der Kunden des häufigen Ersatzs von Komponenten und hohen Wartungskosten. Für den Lagerhersteller, Seine konsequente Härte und Ermüdungsbeständigkeit sorgen für eine lange Produktlebensdauer; Für Automobilkunden, Es stärkt die Haltbarkeit in Motor- und Lenkteilen. Während es eine geringere Duktilität als Kohlenstoffstahl hat, Die Verschleiß- und Müdigkeitsvorteile überwiegen dies bei den meisten industriellen Anwendungen bei weitem weit. Wir kombinieren es oft mit Schuss -Glühen oder Chrombeschichtung, um die Leistung weiter zu verbessern.
FAQ über EN31 52100 Lagerstahl
- Kann en31 52100 für Hochtemperaturanwendungen verwendet werden (Z.B., Flugzeugmotoren)?
Ja - es Hochtemperaturstärke lets it perform reliably up to 200°C. Für Temperaturen über 200 ° C, Wir empfehlen benutzerdefinierte Noten mit zusätzlichem Molybdän (Verbessert Wärmefestigkeit) Oder kombinieren Sie es mit einer hitzebeständigen Beschichtung. - Ist en31 52100 Schwer zu maschinell?
Aufgrund seiner hohen Härte ist es schwieriger als mit kohlenstoffarmen Stählen mit kohlenstoffreich (58–62 HRC). Zur Bearbeitung, Verwenden Sie Carbid -Werkzeuge (anstelle von Hochgeschwindigkeitsstahl) und zuerst den Stahl entzweigen (mischt es auf 20–25 HRC) Wenn möglich. Nach der Machination Wärmebehandlung stellt die volle Härte wieder her. - Was ist die typische Vorlaufzeit für EN31 52100 Riegel oder Lagern?
Standard-Heißrollstangen dauern 2–3 Wochen. Kaltgeschwollte Stangen oder Tragwälder (mit Polieren) Nehmen Sie sich 3–4 Wochen. Benutzerdefinierte Noten (Z.B., Nitridd oder Kohlenstoffteile) Nehmen Sie sich aufgrund zusätzlicher Wärmebehandlungsschritte 4 bis 6 Wochen ein.
