Si vous concevez des roulements durables, pièces automobiles élevées, ou composants de machines industriels - oùExcellente résistance à l'usure etforce de fatigue sont non négociables -Acier de l'outil de roulement suj2 est la solution. Comme acier de chrome à haute teneur en carbone premium, Il résout le problème de la défaillance des composants fréquents dans des environnements à forte stress. Ce guide décompose ses traits clés, Utilise du monde réel, Et comment il surpasse les alternatives, afin que vous puissiez construire durable, produits à faible entretien.
1. Propriétés du matériau central de l'acier à outils de roulement Suj2
Suj2 (JIS INDUSTRICAL JAPINE JIS G4805) est un acier de roulement spécialisé - sa chimie et son traitement thermique sont conçus pour offrir la dureté, dureté, et la résistance à l'usure nécessaire pour les composants de roulement / coulissant. Ci-dessous une ventilation détaillée:
1.1 Composition chimique
Les contrôles chimiques serrés garantissent des performances cohérentes entre les grades Suj2. Typiquecomposition chimique comprend:
- Carbone (C): 0.95–1,10% (critique pour atteindre une dureté élevée après un traitement thermique; Forme des carbures durs avec du chrome)
- Chrome (Croisement): 1.30–1,60% (stimule la durabilité, se résistance à l'usure, et force de fatigue; Empêche la ségrégation des carbures)
- Manganèse (MN): 0.25–0,45% (améliore la durabilité et réduit la fragilité dans le produit final)
- Silicium (Et): 0.15–0,35% (renforce la matrice d'acier et améliore la réponse au traitement thermique)
- Phosphore (P): ≤0,025% (minimisé pour éviter la fragilité froide et réduire le risque de fissures de fatigue)
- Soufre (S): ≤0,025% (maintenu ultra-faible pour maintenir la ténacité et empêcher les défauts d'usinage)
- Autres éléments d'alliage: Trace des quantités de nickel (dans les classes) Pour améliorer encore la ténacité à impact à basse température.
1.2 Propriétés physiques
Ces traits sont cohérents entre les grades SUJ2 - essentiel pour les calculs de conception et de fabrication:
| Propriété physique | Valeur typique |
|---|---|
| Densité | 7.81 g / cm³ |
| Point de fusion | 1420–1460 ° C |
| Conductivité thermique | 42 Avec(m · k) (20° C) |
| Coefficient de dilatation thermique | 11.5 × 10⁻⁶ / ° C (20–100 ° C) |
| Résistivité électrique | 0.20 Ω · mm² / m (20° C) |
1.3 Propriétés mécaniques
Les performances mécaniques de Suj2 culmine aprèstrempage et tempérament—Le traitement thermique standard pour les applications de roulement. Voici comment il se compare à un acier au carbone commun (1045):
| Propriété mécanique | Acier de l'outil de roulement suj2 (Éteint & Tempéré) | 1045 Carbone (Éteint & Tempéré) |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | 1800–2200 MPA | 800–1000 MPA |
| Limite d'élasticité | 1500–1800 MPA | 600–750 MPA |
| Dureté | 58–62 HRC (Rockwell C) | 28–32 HRC (Rockwell C) |
| Résistance à l'impact | 15–25 J (Charpy en V en V, 20° C) | 40–50 J (Charpy en V en V, 20° C) |
| Élongation | 5–8% | 15–20% |
| Résistance à la fatigue | 600–700 MPA (10⁷ Cycles) | 300–350 MPA (10⁷ Cycles) |
Faits saillants clés:
- Se résistance à l'usure: Sa dureté de 58 à 62 HRC le rend 3 à 4x plus résistant à l'usure que 1045 acier - idéal pour les roulements qui glissent ou roulent sous chargement.
- Force de fatigue: Surpasser 1045 acier de 80 à 130%, Ainsi, des composants comme les arbres ou les roulements à rouleaux durent plus longtemps sous une contrainte répétée (Par exemple, transmissions automobiles).
- Compromis de ténacité: Il a une ductilité inférieure à celle de l'acier au carbone, Mais cela est acceptable pour les applications où la résistance à l'usure / fatigue est plus importante que la flexibilité.
1.4 Autres propriétés
- Excellente résistance à l'usure: Les carbures de chrome créent une surface dure qui résiste à l'abrasion - critique pour porter des anneaux et des balles.
- Bonne résistance à la corrosion: Mieux que l'acier en carbone ordinaire; Le chrome forme une fine couche d'oxyde qui ralentit la rouille (amélioré avec le placage pour les environnements humides).
- Résistance à haute température: Maintient la dureté et la résistance jusqu'à 200 ° C - consommées pour les composants du moteur automobile ou les machines industrielles fonctionnant à des températures modérées.
- Soudabilité: Modéré (nécessite un préchauffage à 200–300 ° C pour éviter de craquer; Le traitement thermique après le soudage rétablit la ténacité).
- Formabilité: Meilleure forme via un forge chaud ou un roulement froid (La formation à chaud est plus facile que la formation à froid en raison de sa teneur élevée en carbone).
2. Applications clés de l'acier à outils de roulement Suj2
L'équilibre de la résistance à l'usure de Suj2 et la force de fatigue le rend indispensable dans toutes les industries. Vous trouverez ci-dessous ses meilleures utilisations, associé à de vraies études de cas:
2.1 Roulements (Application principale)
SUJ2 est la norme de l'industrie pour les composants de roulement, où les faibles frictions et la longue durée de vie sont essentielles:
- Roulements à billes: Anneaux et balles intérieures / extérieures (Utilisé dans les moteurs électriques, appareils de ménage, et roues automobiles).
- Roulements à rouleaux: Cylindres, rouleaux effilés, et rouleaux à aiguilles (pour les machines lourdes comme l'équipement de construction ou les pompes industrielles).
- Roulements de poussée: Plaques et éléments roulants (gère les charges axiales dans les boîtes de vitesses, turbines, et le train d'atterrissage des avions).
Étude de cas: Un fabricant de moteurs japonais est venu de 1045 acier à suj2 pour les petits roulements à billes de moteur électrique. Les roulements Suj2 ont duré 6 fois plus (depuis 1,500 à 9,000 heures d'opération) et réduit la perte d'énergie liée à la friction de 10% - un avantage clé pour les appareils économes en énergie.
2.2 Automobile
Automotive s'appuie sur SUJ2 pour la stress élevé, composants à haute époque:
- Composants du moteur: Arbres à cames, poussoirs de soupape, et les engrenages de la chaîne de distribution (Résistez à l'usure du contact constant métal-métal).
- Composants de transmission: Dents de vitesse, arbres de sortie, et des pôles d'embrayage (manipuler le couple et le décalage répété).
- Composants de direction: Time Tid Ends, jointures de direction, et roulements de roues (résister aux vibrations de la route et aux charges lourdes).
2.3 Machines industrielles
L'équipement industriel utilise SUJ2 pour durable, pièces à faible entretien:
- Engrenages: Dents de vitesse de haute précision (dans les convoyeurs, mélangeurs, et les machines-outils CNC).
- Arbres: Arbres d'entraînement, arbres de broche, et les arbres de pompage (Résister à la flexion, porter, et fatigue).
- Machine: Rails de guidage, blocs coulissants, et les porte-outils (pour les machines de haute précision).
2.4 Aérospatial & Chemin de fer
- Aérospatial: Roulements du moteur d'avion et composants du train d'atterrissage (doit résister à un stress extrême, changements de température, et vibration).
- Chemin de fer: Roues ferroviaires (Résistez à l'usure du contact de la piste) et les essieux (gérer les charges de fret lourdes sur de longues distances).
Étude de cas: Un fabricant de chemins de fer européen a utilisé SUJ2 pour les essieux de trains de marchandises. Les essieux Suj2 ont duré 3,5 fois plus long que ceux en acier HSLA (depuis 400,000 à 1.4 million de kilomètres) et réduire les coûts d'entretien de 45% - critiques pour les opérations de fret long-courrier.
3. Techniques de fabrication pour l'acier à outils de roulement Suj2
SUJ2 nécessite une fabrication précise et un traitement thermique pour débloquer son plein potentiel. Voici comment il est produit:
3.1 Processus d'acier
- Fournaise à arc électrique (EAF): Le plus courant pour Suj2. Merde acier à ferraille, puis ajoute du chrome, manganèse, et d'autres alliages pour frapper les spécifications chimiques. EAF assure un contrôle étroit sur les impuretés (Critique pour les performances de portage, car même de petits défauts provoquent une défaillance prématurée).
- Fournaise de base à l'oxygène (BOF): Utilisé pour la production à grande échelle. Souffle de l'oxygène dans le fer fondu pour réduire le carbone, puis ajoute des alliages. Moins commun pour le SUJ2 en raison des exigences d'impureté plus strictes.
3.2 Traitement thermique
Le traitement thermique est l'étape la plus critique - sans, Suj2 n'atteindra pas sa dureté de signature et sa résistance à l'usure:
- Trempage et tempérament: Processus standard. Chauffer l'acier à 830–860 ° C (austénidation), tremper dans l'huile ou l'eau pour former de la martensite dur, puis tempérer à 150–200 ° C. Cela atteint 58 à 62 HRC de dureté tout en réduisant la fragilité.
- Carburisant (facultatif): Pour les pièces nécessitant une surface dure et un noyau dur (Par exemple, dents de vitesse). Chauffer à 900–950 ° C dans une atmosphère riche en carbone, éteindre, puis tempérer. Crée une couche de surface dure de 0,5 à 1 mm (60+ HRC) avec un noyau ductile.
- Nitrative (facultatif): Améliore la dureté de surface et la résistance à la corrosion. Chauffer à 500–550 ° C dans une atmosphère d'azote. Forme un mince (5–15 μm) couche dure (70+ HRC) Idéal pour les roulements dans des environnements humides.
3.3 Formation de processus
SUJ2 est façonnée à l'aide de processus qui s'adaptent à sa teneur élevée en carbone:
- Roulement chaud: Chauffe l'acier à 1100–1200 ° C et roule dans les barres, tiges, ou draps (Utilisé pour porter des blancs ou du stock d'équipement).
- Roulement froid: Roule à température ambiante pour créer des formes précises (Par exemple, bagues de roulement) avec des surfaces lisses (réduit les besoins après le traitement).
- Forgeage: Chauffe l'acier et les marteaux / le presse sous des formes complexes (Par exemple, composants du train d'atterrissage ou grands arbres).
- Extrusion: Pousse l'acier chauffé à travers un dé, formes uniformes (Par exemple, Guide Rails pour les machines).
- Estampillage: Utilisé pour mince, parties simples (Par exemple, Small Bearing dans les rondelles) Après l'adoucissement par recuit.
3.4 Traitement de surface
Les traitements de surface améliorent la durabilité et les performances de Suj2:
- Placage: Placage de chrome (ajoute une résistance à la corrosion et réduit la friction des roulements dans des environnements humides).
- Revêtement: Nitrure de titane (Étain) revêtement (plus dur que l'acier; Utilisé pour les pièces à hauts usées comme les outils de coupe ou les dents d'engrenage).
- Coup de feu: Souffle la surface avec de petites boules métalliques (crée une contrainte de compression, Amélioration de la résistance à la fatigue de 15 à 20%).
- Polissage: Crée une surface lisse (réduit la friction dans les roulements et améliore la précision des machines de haute précision).
4. Comment l'acier à outils de roulement Suj2 se compare à d'autres matériaux
Choisir SUJ2 signifie comprendre ses avantages par rapport aux alternatives. Voici une comparaison claire:
| Catégorie de matériel | Points de comparaison clés |
|---|---|
| Autres aciers à roulements (Par exemple, EN31 52100, 440C) | – contre. EN31 52100: Presque identique (EN31 52100 est la norme européenne pour Suj2); Aucune différence de performance - le choix dépend des normes régionales. – contre. 440C acier de roulement en acier inoxydable: 440C a une meilleure résistance à la corrosion mais une résistance à la fatigue inférieure (500–550 vs. 600–700 MPA); Suj2 est 20% moins cher. – Mieux pour: Suj2 pour une utilisation générale de roulement; 440C pour les environnements humides / corrosifs. |
| Aciers au carbone (Par exemple, 1045) | – Force: SUJ2 est plus fort de 125 à 175% (traction 1800–2200 vs. 800–1000 MPA). – Se résistance à l'usure: 3–4x mieux (58–62 VS. 28–32 HRC). – Coût: Suj2 est ~ 50% plus cher mais dure 3 à 6 fois plus. |
| Aciers à alliage élevé (Par exemple, AISI 4340) | – Dureté: 4340 est plus dur (40–60 vs. 15–25 J Impact Energy) mais moins résistant à l'usure. – Se résistance à l'usure: Suj2 est 2x mieux. – Coût: SUJ2 est ~ 30% moins cher (Mieux pour les pièces axées sur l'usure). |
| Aciers inoxydables (Par exemple, 304) | – Résistance à la corrosion: 304 est meilleur (Pas de rouille dans les environnements humides). – Résistance à la force / usure: Suj2 est 2 à 3x plus fort et plus résistant à l'usure. – Coût: Suj2 est ~ 20% moins cher (Idéal pour sec, applications à haute teneur). |
| Alliages en aluminium (Par exemple, 7075) | – Poids: 7075 est 3x plus léger; Suj2 est 2x plus fort. – Se résistance à l'usure: Suj2 est mieux 5 à 10x (critique pour les roulements). – Coût: Suj2 est ~ 10% moins cher (Mieux pour la stress élevé, parties à haute époque). |
5. Perspective de la technologie Yigu sur l'acier à outils de roulement SUJ2
À la technologie Yigu, Nous voyonsAcier de l'outil de roulement suj2 en tant que fiable, Solution haute performance pour les clients ayant besoin de longue durée, composants résistants à l'usure. C'est notre meilleure recommandation pour les roulements, pièces de transmission automobile, et les engrenages industriels - des points douloureux qui résolvent comme des remplacements fréquents et des coûts d'entretien élevés. Pour les fabricants de roulements, sa dureté constante assure des performances uniformes; Pour les clients automobiles, Il stimule la durabilité des systèmes de moteur et de direction. Bien qu'il ait une ductilité plus faible que l'acier au carbone, ses avantages d'usure et de fatigue l'emportent de loin pour la plupart des utilisations industrielles. Nous le coupons souvent avec un coup de pouce ou un placage de chrome pour améliorer la résistance à la fatigue et la protection contre la corrosion, offrir une valeur maximale aux clients.
FAQ à propos de l'outil de roulement Suj2 Steel
- Peut être utilisé pour les applications à haute température (Par exemple, moteurs d'avion)?
Oui - résistance à haute température lets it perform reliably up to 200°C. Pour des températures supérieures à 200 ° C, Nous recommandons les notes SUJ2 personnalisées avec du molybdène ajouté (améliore la résistance à la chaleur) ou l'associer à un revêtement résistant à la chaleur comme la céramique. - Est suj2 difficile à machine?
Il est plus difficile à machine que les aciers à faible teneur en carbone en raison de sa dureté élevée (58–62 HRC). Pour une usinage plus facile, recuire suj2 d'abord (adoucit à 20–25 hrc) et utiliser des outils en carbure (au lieu d'acier à grande vitesse). Le traitement thermique après l'achat restaurera toute sa résistance à la dureté et à l'usure. - Quel est le délai typique des barres Suj2 ou des blancs?
Les barres à trait à chaud standard prennent 2 à 3 semaines. Les barres à froid ou les blancs de roulement poliment prennent 3 à 4 semaines. Grades personnalisés (Par exemple, parties carburisées ou nitridées) Prenez 4 à 6 semaines en raison d'étapes supplémentaires de traitement thermique et de tests de qualité.
