例外的な耐摩耗性と疲労強度を提供する材料を探している場合は、ベアリング用の重要な, ローラー, または高ストレスの機械部品 - アイシ 52100 ベアリングスチール 業界標準です. この高炭素クロム合金は、重い負荷と一定の動きを処理するように設計されています, 自動車の最大の選択肢になります, 航空宇宙, および産業機械. このガイドは、その重要なプロパティを分解します, 実世界の使用, 製造方法, そしてそれが他の資料とどのように比較されるか - あなたはあなたのプロジェクトのために情報に基づいた決定を下すことができます.
1. AISIの材料特性 52100 ベアリングスチール
AISI 52100のパフォーマンスは、その正確な化学組成と熱処理特性に由来します. 各プロパティをはっきりと探索しましょう.
1.1 化学組成
すべての要素が協力して硬さを高めます, 耐摩耗性, および耐久性. 以下はその典型的な構成です (重量で):
| 要素 | コンテンツ範囲 (%) | 重要な役割 |
|---|---|---|
| 炭素 (c) | 0.95–1.10 | 主な硬化要素 - 耐摩耗性のために強い炭化物を作成します |
| クロム (cr) | 1.30–1.65 | 硬化性が向上します (熱処理後の均一な硬度) そして抵抗します |
| マンガン (Mn) | 0.25–0.45 | 機械性を改善し、合金を強化します |
| シリコン (そして) | 0.15–0.35 | 酸化耐性を高め、熱処理の有効性をサポートします |
| 硫黄 (s) | マックス 0.025 | 脆性を防ぎ、構造の完全性を確保するために低く抑えられます |
| リン (p) | マックス 0.025 | 合金の構造の弱い斑点を避けるために制御されます |
1.2 物理的特性
これらの特性はAisiを作ります 52100 高ストレスに最適です, 可動部品:
- 密度: 7.85 g/cm³ (ほとんどの炭素鋼と同じです, デザインが簡単です)
- 融点: 1425–1475°C (2595–2685°F) - 高温の製造プロセスを処理します
- 熱伝導率: 42 w/(M・k) 20°Cで (68°F) - 効率的な熱散逸 (負荷の下のベアリングにとって重要)
- 熱膨張係数: 11.5 μm/(M・k) (20–100°C) - 熱処理中の最小限の反り
- 電気抵抗率: 200 20°Cでmm²/m - 電気部品には理想的ではありません, しかし、機械的使用については関係ありません
- 磁気特性: 強く磁気 - ほとんどの機械的アプリケーションで機能します (パフォーマンスに影響はありません)
1.3 機械的特性
AISI 52100の機械的強度はその後輝いていますクエンチングと焼き戻し (その標準的な熱処理). 以下のすべての値は、熱処理バージョン用です (58–62 HRCの硬度):
| 財産 | 価値 (室温) |
|---|---|
| 抗張力 | 分 2000 MPA (290 KSI) |
| 降伏強度 | 分 1600 MPA (232 KSI) |
| 伸長 | マックス 10% (で 50 mm) |
| 硬度 | 58–62 HRC (ロックウェルc) |
| 疲労抵抗 | 900 MPA (10⁷サイクル) |
| 耐衝撃性 | 15–20 j (シャルピーv-notch, 部屋の温度) |
1.4 その他のプロパティ
- 耐摩耗性: 例外的 - ほとんどのカーボンスチールやステンレス鋼のいくつかのパフォーマンスを発揮します. 炭素とクロムによって形成される硬い炭化物は、摩擦による表面損傷に抵抗します.
- 耐食性: 中程度 - 軽度の水分は耐えますが、過酷な化学物質ではありません (腐食性環境のめっきのような表面処理を使用します).
- 酸化抵抗: 最大300°Cまで (570°F) - 薄い保護層を形成します; 500°Cを超える高温への長期暴露は避けてください (930°F).
- ホット/コールドワーキングプロパティ: ホットワーキング (850〜1100°Cで) シェーピングは簡単です; コールドワークは限られています (熱処理の前に最適に行われます, 硬化したアイシとして 52100 曲げるには脆すぎます).
2. AISIのアプリケーション 52100 ベアリングスチール
AISI 52100の重い負荷と一定の動きを処理する能力は、信頼性が重要な業界で不可欠なものになります. ここに最も一般的な用途があります, 実世界の例があります:
2.1 ベアリング & ローラー
- 使用事例: グローバルベアリングメーカーはAISIを使用しています 52100 自動車用ホイールベアリング用. これらのベアリングは処理します 500+ ホイールあたりの荷重のkgおよび 10,000+ RPM - 最後に 150,000 km, に比べ 80,000 プレーン炭素鋼で作られたベアリング用のkm.
- その他の用途: ボールベアリング, ローラーベアリング, 工業機械用の針ベアリング.
2.2 自動車コンポーネント
- 使用事例: 自動車メーカーはAISIを使用します 52100 トランスミッションギアとクランクシャフトベアリング用. 合金の疲労抵抗により、滑らかなシフトが保証され、エンジンのダウンタイムが減少します。 25%.
2.3 工作機械
- 使用事例: 工作機械 (工作機械) メーカーはAISIを使用しています 52100 スピンドルベアリング用. スピンドルはで動作します 15,000 RPMとハンドル 1000+ KG切断荷重 - ベアリングは精度を維持します 5+ 年, vs. 2 ツールスチールベアリングの年.
2.4 航空宇宙コンポーネント
- 使用事例: 航空宇宙のサプライヤーはAISIを使用します 52100 航空機着陸装置ベアリング用. 合金ハンドル 10,000+ 離陸/着陸中のkgの負荷と抵抗摩耗 - 厳格な航空安全基準の測定.
2.5 産業機械
- 使用事例: コンベアシステムメーカーはAISIを使用します 52100 ローラーシャフト用. シャフトは運ばれます 200+ ローラーあたりkgと24/7を実行します。最後に 3 年, に比べ 1 炭素鋼シャフトの年.
3. AISIの製造技術 52100 ベアリングスチール
AISI 52100のパフォーマンスを最大化する, メーカーは、特に熱処理、特に特殊なプロセスに従います, これは、その硬度にとって重要です:
- 鋳造: 砂鋳造または連続鋳造は生のインゴットを生成します. 低硫黄/リン含有量は、気孔率のような欠陥を防ぎます.
- 鍛造: ホット鍛造 (850〜1100°Cで) インゴットを粗い部分に形作ります (例えば。, ベアリングリング). 鍛造は穀物構造を改善します, 疲労抵抗を高める.
- 熱処理 (最も重要なステップ):
- アニーリング: 800〜850°Cに加熱します, ゆっくりと冷却 - 加工のために合金を柔らかくします (硬度を〜25 HRCに減らします).
- 消光: 830〜860°Cに加熱します (オーステナイト化), その後、オイルで急速に冷却します - 合金を62〜65 HRCに硬化させます.
- 焼き戻し: 150〜200°Cに加熱します, 1〜2時間保持します, ゆっくりと涼しくします - 硬さを維持しながら脆性を減らします (最終的な硬度: 58–62 HRC).
- 機械加工: 熱処理の前に行われます (柔らかいとき, 〜25 HRC) 高速鋼の使用 (HSS) またはカーバイドツール. 加熱後の治療の機械加工は、研削に限定されています (硬化した合金が割れないように).
- 研削: 精密粉砕 (ダイヤモンドまたはCBNホイールを使用します) 厳しい許容範囲を達成します (±0.001 mm) ベアリングレースとボールの場合 - 滑らかな動きのために魅力的です.
- 表面処理: オプションのメッキ (例えば。, クロムまたは亜鉛) 屋外または湿った環境の耐食性を高めます. ほとんどの屋内アプリケーションには絵画は必要ありません.
4. ケーススタディ: アイシ 52100 自動車用ホイールベアリングで
大手自動車メーカーは、ピックアップトラックホイールベアリングの寿命を改善したいと考えていました. 古いベアリング (でできています 1045 炭素鋼) その後失敗した 80,000 km, 顧客の苦情と保証請求につながります.
彼らはAisiに切り替えました 52100 ベアリング. これが結果です:
- 寿命: 新しいベアリングは続きます 150,000 km - 古いものを終わらせます.
- コスト削減: 保証請求が停止しました 60%, そして、メンテナンスコストが減少しました 35%.
- パフォーマンス: ベアリングは重い負荷を処理します (まで 800 ホイールごとにkg) 過熱せずに, オフロード条件でも.
このケースは、なぜAISIを証明しています 52100 自動車ベアリングのゴールドスタンダードです.
5. 他の材料との比較
Aisiはどうですか 52100 機械部品のために他の一般的な材料に対して積み重ねる鋼鉄? 以下の表は、キープロパティを比較しています:
| 材料 | 硬度 (HRC) | 耐摩耗性 | 疲労抵抗 (MPA) | 耐食性 | 料金 (相対的) |
|---|---|---|---|---|---|
| アイシ 52100 | 58–62 | 素晴らしい | 900 | 適度 | 中くらい |
| ステンレス鋼440c | 56–60 | とても良い | 750 | 素晴らしい | 高い |
| ツールスチールA2 | 57–60 | とても良い | 650 | 適度 | 中程度 |
| 炭素鋼 1045 | 20–30 (未処理) | 貧しい | 450 | 貧しい | 低い |
| 合金鋼 4340 | 30–40 (熱処理) | 公平 | 700 | 適度 | 中くらい |
| チタン合金TI-6AL-4V | 30–35 | 公平 | 800 | 素晴らしい | 非常に高い |
| セラミックベアリング | 75–80 | 素晴らしい | 500 | 素晴らしい | 非常に高い |
キーテイクアウト:
- アイシ 52100 硬度で炭素鋼と合金鋼を上回る, 耐摩耗性, と疲労強度.
- ステンレス鋼440Cやチタン合金よりも手頃な価格です, ベアリングに費用対効果の高い選択肢になります.
- セラミックベアリングはより良い硬度を提供しますが、疲労抵抗が低く、AISIよりも3〜5倍高くなります 52100.
Yigu Technologyの視点
Yiguテクノロジーで, AISIをお勧めします 52100 自動車のクライアントのためのベアリングスチール, 航空宇宙, および産業機械. 耐摩耗性の無敵の組み合わせ, 疲労強度, 費用対効果は、ストレスのような可動部品に最適です. 私たちのチームは、AISIの精密加工と熱処理を提供します 52100 コンポーネント, 彼らが厳格な寛容と硬度基準を満たすようにします. 信頼性が必要なプロジェクトの場合, 長持ちするベアリングまたは機械部品, アイシ 52100 スマートです, 業界が実証する選択.
よくある質問
1. aisiできます 52100 ベアリングスチールは、腐食性環境で使用されます?
アイシ 52100 中程度の腐食抵抗があります。乾燥または屋内用途向けです. 湿ったまたは屋外で使用するため, クロムメッキや亜鉛コーティングなどの表面処理を追加する. 腐食が大きな懸念事項である場合, ステンレス鋼440Cはより良いオプションです, しかし、それはもっと費用がかかります.
2. なぜAISIにとって熱治療がそれほど重要なのか 52100?
熱処理なし (クエンチングと焼き戻し), アイシ 52100 柔らかいです (〜25 HRC) 耐摩耗性が低い. 熱処理は硬い炭化物を作り出します (炭素とクロムから), 58〜62 HRCへの硬度を高める - これがベアリングやストレス部品に適している理由です.
3. アイシの典型的な寿命は何ですか 52100 産業機械のベアリング?
よく潤滑されています, 低汚染環境 (例えば。, 工作機械の紡錘), アイシ 52100 ベアリングは5〜8年です. 頑丈な自動車アプリケーションで (例えば。, ホイールベアリング), それらは120,000〜150,000 km続きます - プレーン炭素鋼ベアリングの寿命を延ばします.
