Se você precisar de um material para desgaste, Componentes de alta estresse-rolamentos como, engrenagens, ou peças de transmissão automotiva -En31 52100 Aço do rolamento é uma melhor opção. Renomado por seuExcelente resistência ao desgaste ealta resistência à fadiga, Ele resolve o problema da vida útil curta dos componentes em aplicativos exigentes. Este guia quebra suas principais características, Usos do mundo real, e como supera as alternativas, Então você pode construir durável, produtos duradouros.
1. Propriedades do material central do EN31 52100 Aço do rolamento
En31 52100 é um aço rolante de cromo de alto carbono-seu tratamento químico e térmico é adaptado para fornecer a dureza e a tenacidade necessárias para componentes de rolagem ou deslizamento. Abaixo está um detalhamento detalhado:
1.1 Composição química
Seus controles químicos apertados garantem desempenho consistente. TípicoComposição química inclui:
- Carbono (C): 0.95–1,10% (crítico para alcançar a alta dureza após o tratamento térmico)
- Cromo (Cr): 1.30–1,60% (Aumenta a hardenabilidade, resistência ao desgaste, e força de fadiga)
- Manganês (Mn): 0.25–0,45% (melhora a hardenabilidade e evita a fragilidade)
- Silício (E): 0.15–0,35% (fortalece a matriz e aumenta a resposta ao tratamento térmico)
- Fósforo (P): ≤0,025% (minimizado para evitar a fragilidade fria e reduzir o risco de fadiga por fadiga)
- Enxofre (S): ≤0,025% (mantido baixo para manter a resistência e evitar defeitos de usinagem)
- Outros elementos de liga: Quantidades vestigiais de níquel ou molibdênio (em notas personalizadas) Para aumentar ainda mais a resistência.
1.2 Propriedades físicas
Essas características são consistentes em EN31 52100 Notas - essencial para cálculos de design e fabricação:
| Propriedade física | Valor típico |
|---|---|
| Densidade | 7.81 g/cm³ |
| Ponto de fusão | 1420–1460 ° C. |
| Condutividade térmica | 42 C/(m · k) (20° c) |
| Coeficiente de expansão térmica | 11.5 × 10⁻⁶/° C. (20–100 ° C.) |
| Resistividade elétrica | 0.20 Ω · mm²/m (20° c) |
1.3 Propriedades mecânicas
O desempenho mecânico de EN31 52100 brilha após o tratamento térmico (Tireização e temperamento). Veja como ele se compara a um aço carbono comum (1045):
| Propriedade mecânica | En31 52100 Aço do rolamento (Extinto & Temperado) | 1045 Aço carbono (Extinto & Temperado) |
|---|---|---|
| Resistência à tracção | 1800–2200 MPa | 800–1000 MPa |
| Força de escoamento | 1500–1800 MPa | 600–750 MPA |
| Dureza | 58–62 HRC (Rockwell c) | 28–32 HRC (Rockwell c) |
| Tenacidade de impacto | 15–25 J. (Charpy V-Notch, 20° c) | 40–50 j (Charpy V-Notch, 20° c) |
| Alongamento | 5–8% | 15–20% |
| Resistência à fadiga | 600–700 MPa (10⁷ Ciclos) | 300–350 MPA (10⁷ Ciclos) |
Principais destaques:
- Resistência ao desgaste: Sua alta dureza (58–62 HRC) torna 3-4x mais resistente ao desgaste do que 1045 Aço - ideal para rolamentos e engrenagens.
- Força de fadiga: Supera o aço carbono em 80-130%, Portanto, componentes como eixos ou rolamentos de rolos duram mais sob o estresse repetido.
- Nota de troca: Tem menor ductilidade que o aço carbono, Mas isso é aceitável para aplicações onde a resistência ao desgaste e fadiga mais importa.
1.4 Outras propriedades
- Excelente resistência ao desgaste: O cromo forma carbonetos duros que resistem à abrasão - críticos para rolamentos ou engrenagens.
- Boa resistência à corrosão: Melhor do que aço carbono simples; O cromo adiciona uma fina camada de óxido que diminui a ferrugem (pode ser aprimorado com o revestimento).
- Força de alta temperatura: Mantém dureza e força até 200 ° C - adequado para componentes de motor automotivo ou máquinas industriais.
- Soldabilidade: Moderado (requer pré -aquecimento para 200-300 ° C para evitar rachaduras; Recomenda-se o tratamento térmico pós-soldado para resistência total).
- Formabilidade: Melhor forma via forjamento ou rolamento frio (A formação a quente é mais fácil do que a formação a frio devido ao seu alto teor de carbono).
2. Principais aplicações do EN31 52100 Aço do rolamento
A combinação de resistência ao desgaste e força de fadiga do EN31 52100 o torna indispensável entre as indústrias. Abaixo estão seus principais usos, emparelhado com estudos de caso reais:
2.1 Rolamentos (Aplicação primária)
É o padrão -ouro para componentes de rolamentos, onde baixo atrito e longa vida são críticos:
- Rolamentos de esferas: Anéis e bolas internos/externos (usado em motores elétricos, bombas, e rodas automotivas).
- Rolamentos de rolo: Cilindros ou rolos cônicos (Para máquinas pesadas, como equipamentos de construção).
- Rolamentos de impulso: Placas e rolos (lida com cargas axiais em caixas de câmbio ou turbinas).
Estudo de caso: Um fabricante de rolamentos mudou de 1045 Aço para EN31 52100 Para mancais de esfera elétricos. O EN31 52100 Os rolamentos duraram 5x mais (de 2,000 para 10,000 horário de funcionamento) e perda reduzida de energia relacionada ao atrito em 8%-um grande benefício para motores com eficiência energética.
2.2 Automotivo
Automotivo conta com ele para o estresse alto, componentes de desgaste alto:
- Componentes do motor: Áreas de cames, levantadores de válvulas, e engrenagens de tempo (Resista ao desgaste do contato constante de metal-metal).
- Componentes de transmissão: Dentes de engrenagem e eixos (manuseie o torque e a mudança repetida).
- Componentes de direção: Tirra extremidade e articulações de direção (suportar vibrações da estrada e estresse).
2.3 Máquinas industriais
Equipamento industrial o usa para durável, peças de baixa manutenção:
- Engrenagens: Dentes de alta precisão de alta precisão (em transportadores, misturadores, e máquinas -ferramentas).
- Eixos: Eixos de acionamento e eixos de fuso (resistir à flexão e desgaste).
- Peças da máquina: Guia trilhos e blocos deslizantes (Para máquinas ou prensas CNC).
2.4 Aeroespacial & Ferrovia
- Aeroespacial: Rolamentos de motores de aeronaves e componentes do trem de pouso (deve suportar mudanças extremas de estresse e temperatura).
- Ferrovia: Rodas ferroviárias (Resista ao desgaste do contato da pista) e eixos (lidar com cargas pesadas e vibração).
Estudo de caso: Um fabricante ferroviário usado EN31 52100 Para eixos de trem de carga. Os eixos duraram 3x mais do que os feitos de aço hsla (de 500,000 para 1.5 milhões de km) e custos de manutenção reduzidos em 40%-crítica para operações de frete de longo curso.
3. Técnicas de fabricação para EN31 52100 Aço do rolamento
En31 52100 requer fabricação precisa e tratamento térmico para desbloquear todo o seu potencial. Aqui está como é produzido:
3.1 Processos de fabricação de aço
- Forno de arco elétrico (Eaf): Mais comum para en31 52100. Scrap aço derretido, Em seguida, adiciona cromo, manganês, e outras ligas para atingir especificações químicas. EAF garante controle rígido sobre impurezas (crítico para o desempenho do rolamento).
- Forno de oxigênio básico (BOF): Usado para produção em larga escala. Sopra oxigênio no ferro fundido para reduzir o carbono, Em seguida, adiciona ligas. Menos comum para o EN31 52100 Devido a requisitos mais rígidos de impureza.
3.2 Tratamento térmico
O tratamento térmico é a etapa mais crítica - sem, En31 52100 não alcançará sua dureza de assinatura:
- Tireização e temperamento: Processo padrão. Aquecer aço a 830-860 ° C (austenitizando), apagar o óleo ou a água para endurecer (forma martensita), Em seguida, temperem a 150-200 ° C. Isso alcança 58 a 62 hrc dureza enquanto reduz a fragilidade.
- Carburismo (opcional): Para peças que precisam de uma superfície dura e núcleo resistente (Por exemplo, dentes de engrenagem). Aqueça a 900–950 ° C em uma atmosfera rica em carbono, Querece, então temperamento. Cria uma camada de superfície dura de 0,5 a 1 mm (60+ HRC) com um núcleo difícil.
- Nitretagem (opcional): Aumenta a dureza da superfície e a resistência à corrosão. Aqueça a 500-550 ° C em uma atmosfera de nitrogênio. Forma um fino (5–15 μm) camada dura (70+ HRC) ideal para rolamentos ou eixos.
3.3 Processos de formação
En31 52100 é moldado usando processos que acomodam seu alto teor de carbono:
- Rolamento a quente: Aquece aço para 1100-1200 ° C e rola em barras, hastes, ou folhas (usado para mancais em branco ou caldo de engrenagem).
- Rolamento frio: Rolos à temperatura ambiente para criar formas precisas (Por exemplo, Anéis de rolamento) com superfícies lisas.
- Forjamento: Aquece aço e martelos/pressiona em formas complexas (Por exemplo, Componentes do trem de pouso ou eixos grandes).
- Extrusão: Empurra o aço aquecido através de um dado para criar longos, formas uniformes (Por exemplo, guia trilhos).
- Estampagem: Usado para fino, peças simples (Por exemplo, arruelas de rolamento pequenas) Depois de suavizar via recozimento.
3.4 Tratamento de superfície
Os tratamentos de superfície aumentam a durabilidade e o desempenho:
- Revestimento: Placamento de cromo (adiciona resistência à corrosão e reduz o atrito para rolamentos).
- Revestimento: Nitreto de titânio (Estanho) revestimento (Mais difícil que aço; Usado para ferramentas de corte ou engrenagens altas).
- Tiro peening: Blass superficial com pequenas bolas de metal (cria estresse compressivo, Melhorando a resistência à fadiga).
- Polimento: Cria uma superfície lisa (reduz o atrito em rolamentos e melhora a precisão).
4. Como EN31 52100 O aço rolante se compara a outros materiais
Escolhendo EN31 52100 significa entender suas vantagens sobre alternativas. Aqui está uma comparação clara:
| Categoria de material | Pontos de comparação importantes |
|---|---|
| Outros aços rolantes (Por exemplo, SUJ2, 440C) | – vs.. SUJ2: En31 52100 é quase idêntico (SUJ2 é o padrão japonês para 52100); Sem grandes diferenças de desempenho. – vs.. 440C Aço inoxidável: 440C tem melhor resistência à corrosão, mas menor força de fadiga (500–550 vs.. 600–700 MPa); En31 52100 é 20% mais barato. – Melhor para: En31 52100 Para uso geral de rolamentos; 440C para ambientes úmidos/corrosivos. |
| Aços de carbono (Por exemplo, 1045) | – Força: En31 52100 é 125-175% mais forte (Tensil 1800–2200 vs.. 800–1000 MPa). – Resistência ao desgaste: 3–4x melhor (58–62 vs.. 28–32 HRC). – Custo: En31 52100 é ~ 50% mais caro, mas dura 3 a 5x mais. |
| Aços de alta liga (Por exemplo, Aisi 4340) | – Resistência: 4340 é mais difícil (40–60 vs.. 15–25 J Energia de impacto) Mas menos resistente ao desgaste. – Resistência ao desgaste: En31 52100 é 2x melhor. – Custo: En31 52100 é ~ 30% mais barato (melhor para peças focadas no desgaste). |
| Aços inoxidáveis (Por exemplo, 304) | – Resistência à corrosão: 304 é melhor (Sem ferrugem em ambientes úmidos). – Resistência à força/desgaste: En31 52100 é 2–3x mais forte e mais resistente ao desgaste. – Custo: En31 52100 é ~ 20% mais barato (ideal para seco, Aplicações de desgaste alto). |
| Ligas de alumínio (Por exemplo, 7075) | – Peso: 7075 é 3x mais leve; En31 52100 é 2x mais forte. – Resistência ao desgaste: En31 52100 é 5-10x melhor (crítico para rolamentos). – Custo: En31 52100 é ~ 10% mais barato (Melhor para o estresse alto, peças de desgaste alto). |
5. A perspectiva da tecnologia YIGU no EN31 52100 Aço do rolamento
Na tecnologia Yigu, nós vemosEn31 52100 Aço do rolamento como um cavalo de trabalho confiável para o desgaste alto, Componentes de alto estresse. É a nossa principal recomendação para rolamentos, Peças de transmissão automotiva, e engrenagens industriais - solucionando pontos de dor dos clientes de substituição frequente de componentes e altos custos de manutenção. Para os fabricantes de rolamentos, Sua dureza consistente e resistência à fadiga garantem uma longa vida útil do produto; para clientes automotivos, aumenta a durabilidade no motor e nas peças de direção. Embora tenha menor ductilidade que o aço carbono, Seu desgaste e fadiga beneficiam em muito isso para a maioria das aplicações industriais. Frequentemente o combinamos com o peening ou o cromio para melhorar ainda mais o desempenho.
Perguntas frequentes sobre o EN31 52100 Aço do rolamento
- Pode en31 52100 ser usado para aplicações de alta temperatura (Por exemplo, motores de aeronaves)?
Sim - é força de alta temperatura lets it perform reliably up to 200°C. Para temperaturas acima de 200 ° C, Recomendamos notas personalizadas com molibdênio adicionado (Aumenta a resistência ao calor) ou emparelhá-lo com um revestimento resistente ao calor. - É EN31 52100 Difícil de máquina?
É mais difícil de máquina do que aços de baixo carbono devido à sua alta dureza (58–62 HRC). Para usinagem, Use ferramentas de carboneto (Em vez de aço de alta velocidade) e reconectar o aço primeiro (suaviza para 20 a 25 hrc) se possível. O tratamento térmico pós-formação vai restaurar toda a sua dureza. - Qual é o tempo de entrega típico do EN31 52100 barras ou espaços em branco?
Os bares com laminação quente padrão levam de 2 a 3 semanas. Barras a frio ou espaços em branco (com polimento) Tome 3-4 semanas. Graus personalizados (Por exemplo, peças nitreadas ou carburadas) Tome 4-6 semanas devido a etapas extras de tratamento térmico.
