Si necesitas un material para ropa alta, Componentes de alto estrés, como los rodamientos, engranaje, o piezas de transmisión automotriz:En31 52100 acero es una opción superior. Reconocido por suExcelente resistencia al desgaste yalta resistencia a la fatiga, Resuelve el problema de la vida útil de los componentes cortos en aplicaciones exigentes. Esta guía desglosa sus rasgos clave, Usos del mundo real, y cómo supera las alternativas, para que puedas construir duradero, productos duraderos.
1. Propiedades del material central de EN31 52100 Acero
En31 52100 es un acero con cojinete de cromo alto en carbono: su química y el tratamiento térmico están diseñados para administrar la dureza y la tenacidad necesarias para los componentes deslizantes o deslizantes. A continuación se muestra un desglose detallado:
1.1 Composición química
Sus controles químicos ajustados aseguran un rendimiento constante. Típicocomposición química incluir:
- Carbón (do): 0.95–1,10% (crítico para lograr una alta dureza después del tratamiento térmico)
- Cromo (CR): 1.30–1,60% (aumenta la enduribilidad, resistencia al desgaste, y fuerza de fatiga)
- Manganeso (Minnesota): 0.25–0.45% (mejora la enduribilidad y evita la fragilidad)
- Silicio (Y): 0.15–0,35% (fortalece la matriz y mejora la respuesta al tratamiento térmico)
- Fósforo (PAG): ≤0.025% (Minimizado para evitar la fragilidad fría y reducir el riesgo de crack de fatiga)
- Azufre (S): ≤0.025% (se mantuvo bajo para mantener la tenacidad y evitar los defectos del mecanizado)
- Otros elementos de aleación: Trazas de níquel o molibdeno (En grados personalizados) Para mejorar aún más la dureza.
1.2 Propiedades físicas
Estos rasgos son consistentes en EN31 52100 Grados: esencial para los cálculos de diseño y fabricación:
| Propiedad física | Valor típico |
|---|---|
| Densidad | 7.81 gramos/cm³ |
| Punto de fusión | 1420–1460 ° C |
| Conductividad térmica | 42 con/(m · k) (20° C) |
| Coeficiente de expansión térmica | 11.5 × 10⁻⁶/° C (20–100 ° C) |
| Resistividad eléctrica | 0.20 Ω · mm²/m (20° C) |
1.3 Propiedades mecánicas
El rendimiento mecánico de EN31 52100 brilla después del tratamiento térmico (apagado y templado). Así es como se compara con un acero al carbono común (1045):
| Propiedad mecánica | En31 52100 Acero (Apagado & Templado) | 1045 Acero carbono (Apagado & Templado) |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | 1800–2200 MPA | 800–1000 MPA |
| Fuerza de rendimiento | 1500–1800 MPA | 600–750 MPA |
| Dureza | 58–62 HRC (Rockwell C.) | 28–32 HRC (Rockwell C.) |
| Dureza de impacto | 15–25 J (Charpy en V muesca, 20° C) | 40–50 j (Charpy en V muesca, 20° C) |
| Alargamiento | 5–8% | 15–20% |
| Resistencia a la fatiga | 600–700 MPA (10⁷ Ciclos) | 300–350 MPA (10⁷ Ciclos) |
Destacados clave:
- Resistencia al desgaste: Su alta dureza (58–62 HRC) lo hace 3–4x más resistente al desgaste que 1045 Acero: ideal para rodamientos y engranajes.
- Fatiga: Supera al acero al carbono en 80-130%, Entonces, componentes como ejes o rodamientos de rodillos duran más bajo estrés repetido.
- Nota de compensación: Tiene menor ductilidad que el acero al carbono, Pero esto es aceptable para aplicaciones donde el desgaste y la resistencia a la fatiga son más importantes.
1.4 Otras propiedades
- Excelente resistencia al desgaste: El cromo forma carburos duros que resisten la abrasión, crítica para rodamientos o engranajes.
- Buena resistencia a la corrosión: Mejor que el acero al carbono liso; El cromo agrega una capa de óxido delgada que ralentiza la oxidación (se puede mejorar con el enchapado).
- Fuerza de alta temperatura: Mantiene la dureza y la resistencia de hasta 200 ° C, adecuada para el motor automotriz o los componentes de maquinaria industrial.
- Soldadura: Moderado (requiere precalentamiento a 200–300 ° C para evitar agrietarse; Se recomienda el tratamiento térmico posterior a la solilla para una dureza total).
- Formabilidad: La mejor forma a través de la forja o el rodillo en frío (La formación caliente es más fácil que la formación en frío debido a su alto contenido de carbono).
2. Aplicaciones clave de EN31 52100 Acero
La combinación de resistencia al desgaste de EN31 52100 y la resistencia a la fatiga lo hace indispensable en todas las industrias. A continuación se encuentran sus usos superiores, emparejado con estudios de casos reales:
2.1 Aspectos (Aplicación principal)
Es el estándar de oro para los componentes del rodamiento, donde la baja fricción y la larga vida son críticos:
- Rodamientos: Anillos y bolas internos/externos (utilizado en motores eléctricos, zapatillas, y ruedas automotrices).
- Rodamiento de rodillos: Cilindros o rodillos cónicos (Para maquinaria de servicio pesado como equipos de construcción).
- Rodamientos de empuje: Platos y rodillos (Maneja cargas axiales en cajas de engranajes o turbinas).
Estudio de caso: Un fabricante de rodamientos cambió de 1045 Acero a EN31 52100 Para rodamientos de bolas de motor eléctrico. El en31 52100 Los rodamientos duraron 5 veces más (de 2,000 a 10,000 horas de funcionamiento) y una pérdida de energía reducida relacionada con la fricción en un 8%, un gran beneficio para los motores de eficiencia energética.
2.2 Automotor
Automotive confía en él para el alto estrés, componentes de ropa alta:
- Componentes del motor: Árbol de levas, levantadores de válvulas, y engranajes de sincronización (Resistir el desgaste del contacto constante de metal a metal).
- Componentes de transmisión: Dientes y ejes de engranaje (manejar el par y el cambio repetido).
- Componentes de dirección: Cane los extremos de la barra y los nudillos de dirección (resistir las vibraciones y el estrés de la carretera).
2.3 Maquinaria industrial
El equipo industrial lo utiliza para duradero, piezas de bajo mantenimiento:
- Engranaje: Dientes de engranaje de alta precisión (en transportadores, mezcladores, y máquinas herramientas).
- Ejes: Pozos de accionamiento y ejes de huso (resistir la flexión y el uso).
- Piezas de la máquina: Rieles de guía y bloques deslizantes (para máquinas o prensas CNC).
2.4 Aeroespacial & Ferrocarril
- Aeroespacial: Rodamientos del motor de aeronaves y componentes del tren de aterrizaje (debe soportar cambios extremos de estrés y temperatura).
- Ferrocarril: Ruedas ferroviarias (Resistir al desgaste del contacto de la pista) y ejes (manejar cargas pesadas y vibraciones).
Estudio de caso: Un fabricante de ferrocarril usó EN31 52100 Para ejes de tren de flete. Los ejes duraron 3 veces más que los hechos de acero HSLA (de 500,000 a 1.5 millones de km) y costos de mantenimiento reducidos en un 40%, crítico para operaciones de carga de larga distancia.
3. Técnicas de fabricación para EN31 52100 Acero
En31 52100 requiere una fabricación precisa y un tratamiento térmico para desbloquear todo su potencial. Así es como se produce:
3.1 Procesos de creación de acero
- Horno de arco eléctrico (EAF): Más común para EN31 52100. Derretir el acero de chatarra, luego agrega cromo, manganeso, y otras aleaciones para golpear especificaciones químicas. EAF asegura un control estricto sobre las impurezas (crítico para el rendimiento de los rodamientos).
- Horno de oxígeno básico (Bof): Utilizado para la producción a gran escala. Sopla el oxígeno en hierro fundido para reducir el carbono, luego agrega aleaciones. Menos común para EN31 52100 Debido a requisitos de impureza más estrictos.
3.2 Tratamiento térmico
El tratamiento térmico es el paso más crítico, sin él, En31 52100 no alcanzará su dureza de la firma:
- Apagado y templado: Proceso estándar. Caliente de acero a 830–860 ° C (austenitizar), apagarse en aceite o agua para endurecer (Formas de martensita), luego templar a 150–200 ° C. Esto logra la dureza de 58–62 hrc mientras reduce la fragilidad.
- Carburador (opcional): Para piezas que necesitan una superficie dura y núcleo resistente (P.EJ., dientes de engranaje). Calentar a 900–950 ° C en una atmósfera rica en carbono, aplacar, luego temperamento. Crea una capa de superficie dura de 0.5–1 mm (60+ CDH) con un núcleo duro.
- Nitrurro (opcional): Mejora la dureza de la superficie y la resistencia a la corrosión. Calentar a 500–550 ° C en una atmósfera de nitrógeno. Forma un delgado (5–15 μm) capa dura (70+ CDH) Ideal para rodamientos o ejes.
3.3 Formando procesos
En31 52100 se forma utilizando procesos que acomodan su alto contenido de carbono:
- Rodillo caliente: Calienta el acero a 1100–1200 ° C y rueda en barras, cañas, o sábanas (utilizado para soportar espacios en blanco o caldo de engranaje).
- Rodando en frío: Rollos a temperatura ambiente para crear formas precisas (P.EJ., anillos de rodamiento) con superficies lisas.
- Forja: Calienta el acero y los martillos/lo presiona en formas complejas (P.EJ., componentes del tren de aterrizaje o ejes grandes).
- Extrusión: Empuja acero calentado a través de un dado para crear mucho, formas uniformes (P.EJ., rieles guía).
- Estampado: Usado para delgado, piezas simples (P.EJ., arandelas de rodamiento pequeño) Después de suavizar a través del recocido.
3.4 Tratamiento superficial
Los tratamientos superficiales mejoran la durabilidad y el rendimiento:
- Enchapado: Revestimiento de cromo (agrega resistencia a la corrosión y reduce la fricción para los rodamientos).
- Revestimiento: Nitruro de titanio (Estaño) revestimiento (más duro que el acero; Se utiliza para herramientas de corte o engranajes de alta ropa).
- Disparó a Peening: Las explosiones de la superficie con pequeñas bolas de metal (crea estrés por compresión, Mejora de la resistencia a la fatiga).
- Pulido: Crea una superficie lisa (reduce la fricción en los rodamientos y mejora la precisión).
4. Como en31 52100 El acero del rodamiento se compara con otros materiales
Elegir EN31 52100 significa comprender sus ventajas sobre las alternativas. Aquí hay una comparación clara:
| Categoría de material | Puntos de comparación clave |
|---|---|
| Otros aceros para rodar (P.EJ., SUJ2, 440do) | – VS. SUJ2: En31 52100 es casi idéntico (SUJ2 es el estándar japonés para 52100); No hay diferencias de rendimiento importantes. – VS. 440C acero inoxidable de acero inoxidable: 440C tiene una mejor resistencia a la corrosión pero menor resistencia a la fatiga (500–550 vs. 600–700 MPA); En31 52100 es 20% más económico. – Mejor para: En31 52100 para uso general de rodamientos; 440C para entornos húmedos/corrosivos. |
| Aceros al carbono (P.EJ., 1045) | – Fortaleza: En31 52100 es 125-175% más fuerte (Tensión 1800–2200 vs. 800–1000 MPA). – Resistencia al desgaste: 3–4x mejor (58–62 vs. 28–32 HRC). – Costo: En31 52100 es ~ 50% más caro pero dura 3–5 veces más. |
| Aceros de alta aleación (P.EJ., Aisi 4340) | – Tenacidad: 4340 es más duro (40–60 vs. 15–25 j de energía de impacto) Pero menos resistente al desgaste. – Resistencia al desgaste: En31 52100 es 2x mejor. – Costo: En31 52100 es ~ 30% más barato (Mejor para las piezas centradas en el desgaste). |
| Aceros inoxidables (P.EJ., 304) | – Resistencia a la corrosión: 304 es mejor (Sin óxido en entornos húmedos). – Resistencia de resistencia/desgaste: En31 52100 es 2–3x más fuerte y más resistente al desgaste. – Costo: En31 52100 es ~ 20% más barato (Ideal para seco, Aplicaciones de ropa alta). |
| Aleaciones de aluminio (P.EJ., 7075) | – Peso: 7075 es 3x más ligero; En31 52100 es 2x más fuerte. – Resistencia al desgaste: En31 52100 es 5–10x mejor (crítico para los rodamientos). – Costo: En31 52100 es ~ 10% más barato (Mejor para alto estrés, piezas de ropa alta). |
5. Perspectiva de la tecnología de Yigu sobre EN31 52100 Acero
En la tecnología yigu, vemosEn31 52100 acero Como un caballo de batalla confiable para el alto nivel, componentes de alto estrés. Es nuestra principal recomendación para los rodamientos, Piezas de transmisión automotriz, y engranajes industriales: los puntos débiles de los clientes de reemplazo de componentes frecuentes y altos costos de mantenimiento. Para los fabricantes de rodamientos, Su dureza constante y resistencia a la fatiga aseguran una larga vida útil del producto; para clientes automotrices, aumenta la durabilidad en el motor y las piezas de dirección. Mientras que tiene menor ductilidad que el acero al carbono, sus beneficios de desgaste y fatiga superan con creces esto para la mayoría de las aplicaciones industriales. A menudo lo emparejamos con Peening o chapado en cromo para mejorar aún más el rendimiento.
Preguntas frecuentes sobre EN31 52100 Acero
- Puede en31 52100 ser utilizado para aplicaciones de alta temperatura (P.EJ., motores de aeronaves)?
Si, es fuerza de alta temperatura lets it perform reliably up to 200°C. Para temperaturas superiores a 200 ° C, Recomendamos calificaciones personalizadas con molibdeno agregado (Mejora la resistencia al calor) o combinarlo con un recubrimiento resistente al calor. - Es en31 52100 difícil de mecanizar?
Es más difícil de mecanizar que los aceros bajos en carbono debido a su alta dureza (58–62 HRC). Para mecanizado, Use herramientas de carburo (en lugar de acero de alta velocidad) y recocir el acero primero (lo suaviza a 20–25 hrc) si es posible. El tratamiento térmico posterior a la maquinamiento restaurará su dureza completa. - ¿Cuál es el tiempo de entrega típico para EN31? 52100 barras o espacios en blanco?
Las barras estándar de rodar en caliente toman 2 a 3 semanas. Barras de rodillas frías o en blanco de rodamiento (con pulido) tomar 3–4 semanas. Calificaciones personalizadas (P.EJ., piezas nitredas o carburizadas) Tome de 4 a 6 semanas debido a pasos adicionales de tratamiento térmico.