Sekiranya anda bekerja di industri berprestasi tinggi seperti aeroangkasa, berlumba, atau pembuatan turbin, Anda memerlukan keluli yang boleh mengendalikan kelajuan dan suhu yang melampau.Keluli galas AISI M50-A berkelajuan tinggi, aloi molibdenum-vanadium-persetujuan betul-betul. Panduan ini memecah sifat utamanya, Penggunaan dunia nyata, proses pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Membantu anda memilih keluli yang sesuai untuk aplikasi tekanan tinggi.
1. Ciri -ciri Bahan AISI M50 Bearing Steel
Komposisi aloi unik Aisi M50 (terutamanya vanadium dan molibdenum) Menetapkannya selain keluli galas standard. Mari kita meneroka sifatnya secara terperinci.
1.1 Komposisi kimia
AISI M50 Mengikuti Institut Besi dan Keluli Amerika yang ketat (Aisi) piawaian, memastikan prestasi yang konsisten. Berikut adalah solek kimia biasa:
| Elemen | Simbol | Julat Kandungan (%) | Peranan utama |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | C | 0.80 - 0.88 | Meningkatkan kekerasan dan memakai rintangan |
| Chromium (Cr) | Cr | 4.00 - 4.50 | Meningkatkan ketahanan dan ketahanan kakisan |
| Molybdenum (Mo) | Mo | 4.25 - 5.00 | Meningkatkan kekuatan dan ketangguhan suhu tinggi |
| Vanadium (V) | V | 1.75 - 2.25 | Membentuk karbida keras untuk rintangan haus yang luar biasa |
| Mangan (Mn) | Mn | 0.15 - 0.40 | Meningkatkan kebolehkerjaan dan kekuatan tegangan |
| Silikon (Dan) | Dan | 0.15 - 0.40 | AIDS Deoxidation semasa pembuatan keluli |
| Sulfur (S) | S | ≤ 0.015 | Diminimumkan untuk mengelakkan keretakan dan keretakan keletihan |
| Fosforus (P) | P | ≤ 0.015 | Dikawal untuk mencegah keretakan sempadan bijian |
| Nikel (Dalam) | Dalam | ≤ 0.30 | Jumlah jejak, Tiada kesan prestasi utama |
1.2 Sifat fizikal
Ciri -ciri ini menggambarkan bagaimana AISI M50 berkelakuan di bawah keadaan fizikal seperti haba dan magnet:
- Ketumpatan: 7.81 g/cm³ (sedikit lebih rendah daripada keluli karbon-kromium standard)
- Titik lebur: 1,420 - 1,460 ° C. (2,588 - 2,660 ° f)
- Kekonduksian terma: 42.0 W/(m · k) pada 20 ° C. (suhu bilik)
- Pekali pengembangan haba: 11.2 × 10⁻⁶/° C. (dari 20 - 100 ° C.)
- Sifat magnet: Ferromagnet (menarik magnet), Berguna untuk ujian penyortiran dan tidak merosakkan.
1.3 Sifat mekanikal
Sifat Mekanikal Tentukan prestasi AISI M50 di bawah kekerasan-kritikal untuk aplikasi berkelajuan tinggi. Semua nilai diukur selepas rawatan haba standard (pelindapkejutan vakum dan pembiakan):
| Harta | Kaedah pengukuran | Nilai tipikal |
|---|---|---|
| Kekerasan (Rockwell) | HRC | 63 - 65 HRC |
| Kekerasan (Vickers) | Hv | 700 - 750 Hv |
| Kekuatan tegangan | MPA | ≥ 2,400 MPA |
| Kekuatan hasil | MPA | ≥ 2,200 MPA |
| Pemanjangan | % (dalam 50 mm) | ≤ 5% |
| Kesan ketangguhan | J (pada 20 ° C.) | ≥ 12 J |
| Had keletihan | MPA (rasuk berputar) | ≥ 1,100 MPA |
1.4 Sifat lain
Sifat menonjol Aisi M50 menjadikannya sesuai untuk keadaan yang melampau:
- Prestasi suhu tinggi: Mengekalkan kekerasan dan kekuatan sehingga 315 ° C. (600 ° f)-Membuat galas turbin atau aeroangkasa.
- Pakai rintangan: Karbida vanadium mencipta permukaan ultra keras, Mengurangkan haus dari kenalan bergulir berkelajuan tinggi.
- Rintangan Keletihan: Dapat menahan berjuta-juta kitaran berkelajuan tinggi tanpa gagal, walaupun di bawah panas.
- Hardenability: Kekerasan seragam yang sangat baik di seluruh bahagian tebal melalui rawatan haba vakum.
- Kestabilan dimensi: Meminimumkan gangguan semasa rawatan haba, memastikan ketepatan di bahagian kritikal seperti kaum galas.
- Rintangan kakisan: Sederhana (lebih baik daripada Aisi 52100) tetapi masih memerlukan lapisan untuk persekitaran basah/keras.
2. Aplikasi keluli galas AISI M50
Keupayaan Aisi M50 untuk mengendalikan kelajuan tinggi, haba, Dan haus menjadikannya pilihan utama untuk menuntut industri. Berikut adalah kegunaan utamanya:
- Galas: Galas berkelajuan tinggi dalam enjin jet, Turbin gas, dan enjin kereta berlumba -di mana suhu dan kelajuan putaran adalah melampau.
- Elemen bergulir: Bola, Rollers, atau jarum dalam galas berprestasi tinggi (bergantung pada rintangan haus AISI M50).
- Kaum: Cincin dalaman/luaran galas berkelajuan tinggi (memerlukan kestabilan dimensi dan rintangan haba).
- Komponen Aeroangkasa: Galas dalam enjin pesawat, gear pendaratan, dan unit kuasa tambahan (Apus)-Di mana kebolehpercayaan adalah kritikal hidup.
- Bahagian automotif berprestasi tinggi: Galas dalam transmisi kereta perlumbaan, Turbocharger, dan supercharger.
- Jentera Perindustrian: Galas dalam kotak gear berkelajuan tinggi, Centrifuges, dan alat mesin spindle.
- Komponen turbin: Galas dalam turbin gas (penjanaan kuasa) dan turbin stim -mengendarai suhu dan kelajuan tinggi.
- Peranti perubatan: Galas ketepatan dalam latihan pembedahan berkelajuan tinggi (Memerlukan rintangan haus dan keterampilan).
- Jentera berkelajuan tinggi: Komponen dalam percetakan, Mesin tekstil, dan robotik - di mana masalah kelajuan dan ketepatan.
3. Teknik pembuatan untuk AISI M50
Menghasilkan AISI M50 memerlukan teknik canggih untuk membuka kunci potensi penuhnya. Inilah proses biasa:
- Pembuatan keluli:
- AISI M50 is made using an Relau arka elektrik (EAF) dengan vakum degassing. Ini menghilangkan kekotoran (seperti sulfur dan fosforus) dan memastikan kawalan elemen aloi yang tepat (terutamanya vanadium dan molibdenum).
- Bergulir:
- Selepas pembuatan keluli, logam itu Hot Rolled (pada 1,150 - 1,250 ° C.) menjadi bilet atau bar. Untuk bahagian ketepatan, Pada masa itu Sejuk digulung (suhu bilik) untuk meningkatkan kemasan permukaan dan ketepatan dimensi.
- Ketepatan penempaan:
- Bahagian kompleks (seperti cincin galas adat) dipalsukan ke dalam bentuk hampir akhir pada suhu tinggi. Ini menapis struktur bijirin dan meningkatkan sifat mekanikal-kritikal untuk prestasi berkelajuan tinggi.
- Rawatan haba:
- Rawatan haba vakum adalah wajib bagi AISI M50 untuk mengelakkan pengoksidaan dan memastikan keseragaman:
- Pelindapkejutan: Panas ke 1,100 - 1,150 ° C dalam vakum, kemudian sejuk dengan cepat dalam gas tekanan tinggi (nitrogen atau argon) untuk mengeras.
- Pembiakan: Rehum ke 530 - 560 ° C. (dua kali) untuk mengurangkan kelembutan sambil mengekalkan kekerasan dan rintangan haba yang tinggi.
- Karburisasi: Kandungan aloi yang jarang digunakan -AISI M50 sudah memberikan kekerasan permukaan yang mencukupi.
- Rawatan haba vakum adalah wajib bagi AISI M50 untuk mengelakkan pengoksidaan dan memastikan keseragaman:
- Pemesinan:
- Rawatan pasca panas, parts are machined using Pengisaran (Untuk permukaan ultra-licin, Mengurangkan geseran dalam galas) dan Penggilingan (Untuk bentuk kompleks). Mesin CNC memastikan toleransi yang ketat (± 0.001 mm) untuk bahagian ketepatan.
- Rawatan permukaan:
- Langkah pilihan untuk meningkatkan prestasi:
- Nitriding: Menambah nipis, Lapisan luar keras untuk meningkatkan rintangan haus dan kakisan.
- Salutan: Lapisan seramik tipis (seperti timah) untuk keadaan haus yang melampau (Mis., enjin perlumbaan).
- Blackening: Membentuk lapisan oksida pelindung untuk pencegahan karat kecil.
- Langkah pilihan untuk meningkatkan prestasi:
- Kawalan kualiti:
- Ujian yang ketat memastikan pematuhan standard AISI:
- Analisis kimia (melalui spektrometri) Untuk mengesahkan kandungan aloi.
- Ujian kekerasan (Rockwell/Vickers) di seluruh pihak untuk memastikan keseragaman.
- Ujian tidak merosakkan (Ujian zarah ultrasonik dan magnet) untuk mengesan keretakan dalaman.
- Pemeriksaan dimensi (Menggunakan mesin pengukuran koordinat, CMMS) Untuk memeriksa toleransi.
- Ujian yang ketat memastikan pematuhan standard AISI:
4. Kajian kes: Aisi M50 beraksi
Contoh dunia nyata menunjukkan bagaimana AISI M50 menyelesaikan cabaran prestasi tinggi.
Kajian kes 1: Prestasi Bearing Engine Aeroangkasa
Pengilang enjin pesawat utama menghadapi kegagalan galas yang kerap di enjin jet mereka (Bertahan 2,000 jam penerbangan). Galas asal menggunakan Aisi 52100, yang tidak dapat mengendalikan enjin 280 ° C suhu operasi. Beralih ke galas AISI M50 (dengan nitriding) kehidupan yang dilanjutkan ke 8,000 jam penerbangan. Ini mengurangkan kos penyelenggaraan oleh $1.2 juta setiap enjin sepanjang hayatnya.
Kajian kes 2: Pengoptimuman galas turbin berkelajuan tinggi
Syarikat penjanaan kuasa bergelut dengan kegagalan galas turbin (setiap 6 bulan) Kerana kelajuan tinggi (15,000 Rpm) dan panas. Mereka menggantikan galas standard dengan galas AISI M50, dipasangkan dengan rawatan haba vakum. Post-switch, Menghidupkan kehidupan meningkat kepada 3 tahun, dan downtime untuk penyelenggaraan diturunkan oleh 90%.
5. AISI M50 vs.. Bahan galas lain
Bagaimana AISI M50 dibandingkan dengan keluli dan bahan galas biasa yang lain? Jadual di bawah memecahkannya:
| Bahan | Persamaan dengan AISI M50 | Perbezaan utama | Terbaik untuk |
|---|---|---|---|
| Aisi 52100 | Keluli gred bearing; Ferromagnet | Tiada vanadium/molibdenum; Rintangan haba yang lebih rendah | Galas automotif/perindustrian standard |
| Dia suj2 | Aloi karbon-kromium; tahan tahan | Tiada vanadium; Standard Jepun; keupayaan kelajuan yang lebih rendah | Jentera automotif/ringan Jepun |
| GCR15 | Gred bearing; Karbon-Kromium | Tiada vanadium; Standard Cina; Rintangan haba yang lebih rendah | Jentera Perindustrian Cina |
| 100CR6 | Standard Eropah; gred bearing | Tiada vanadium/molibdenum; Rintangan keletihan yang lebih rendah | Galas industri ringan |
| A 100crmo7 | Mengandungi molibdenum; tahan tahan | Tiada vanadium; Kekuatan suhu tinggi yang lebih rendah | Galas industri/perlombongan berat |
| Keluli tahan karat (AISI 440C) | Tahan kakisan | Kekuatan tegangan yang lebih rendah; prestasi kelajuan tinggi yang lebih teruk | Persekitaran basah (pemprosesan makanan) |
| Galas seramik (Si₃n₄) | Keupayaan berkelajuan tinggi | Lebih ringan; lebih mahal; rapuh | Aplikasi kelajuan tinggi (berlumba, Mesin MRI) |
| Galas plastik (Ptfe) | Tahan kakisan | Kekuatan rendah; Tiada penggunaan berkelajuan tinggi | Beban rendah, Aplikasi kelajuan rendah (peralatan rumah tangga) |
| Keluli berkelajuan tinggi (M2) | Mengandungi molibdenum/vanadium | Kekerasan yang lebih rendah; Rintangan pakai yang lebih teruk | Alat pemotongan, bukan galas |
Perspektif Teknologi Yigu mengenai AISI M50
Di Yigu Technology, AISI M50 adalah kami untuk pelanggan dalam industri automotif aeroangkasa dan berprestasi tinggi. Komposisi Vanadium-Molybdenumnya memberikan haba yang tidak dapat ditandingi dan dipakai rintangan-kritikal untuk kelajuan yang melampau. Kami menggunakan rawatan haba vakum dan pengisaran ketepatan untuk memastikan bahagian memenuhi toleransi yang ketat, menjadikan galas AISI M50 kami bertahan 3-4x lebih lama daripada AISI 52100. Bagi pelanggan yang memerlukan perlindungan tambahan, Kami menawarkan lapisan nitriding atau seramik yang tersuai. Walaupun Aisi M50 kos lebih tinggi di hadapan, Ia mengurangkan kos penyelenggaraan jangka panjang-menjadikannya pelaburan pintar untuk aplikasi tekanan tinggi.
Soalan Lazim Mengenai AISI M50 Bearing Steel
- Mengapa rawatan haba vakum diperlukan untuk AISI M50?
Rawatan haba vakum menghalang pengoksidaan (yang membahayakan kualiti permukaan) dan memastikan pemanasan seragam -kritikal untuk vanadium dan molibdenum AISI M50 untuk membentuk karbida keras. Proses ini menjamin kekerasan dan prestasi yang konsisten di seluruh bahagian. - Bolehkah Aisi M50 digunakan dalam persekitaran yang menghakis?
Ia mempunyai rintangan kakisan yang sederhana (lebih baik daripada Aisi 52100). Untuk persekitaran basah atau kaya kimia (Mis., Marin), Sapukan lapisan nitriding atau salutan seramik untuk mencegah karat dan memanjangkan hayat perkhidmatan. - Adakah Aisi M50 lebih mahal daripada keluli galas lain?
Ya -aisi M50 berharga 2-3x lebih daripada AISI 52100 atau 100CR6. Tetapi kehidupannya yang lebih panjang (3-4x) dan keupayaan untuk mengendalikan keadaan yang melampau menjadikannya kos efektif untuk aplikasi berprestasi tinggi seperti aeroangkasa atau perlumbaan.
