Jis suj3 rolamento de aço: Propriedades, Aplicações & Guia de fabricação

peças de metal fabricação personalizada

Se você trabalha em indústrias como automotivo, Aeroespacial, ou máquinas pesadas, Você precisa de aço que os equilibrarem resistência ao desgaste, resistência, e confiabilidade.Jis suj3 rolamento de aço-Uma liga padrão industrial japonesa com molibdênio adicional-impede sua resistência à fadiga aprimorada e desempenho de alta temperatura. Este guia quebra suas principais propriedades, Usos do mundo real, processo de fabricação, e como ele se compara a outros materiais, Ajudando você a escolher o aço certo para exigir aplicações de rolamentos.

1. Propriedades do material do jis suj3 rolamento de aço

Composição de liga única de Jis Suj3 (Especialmente molibdênio) o diferencia de aços padrão como Jis Suj2. Vamos explorar suas propriedades em detalhes.

1.1 Composição química

JIS SUJ3 segue rigorosos padrões industriais japoneses (Ele G4805), Garantir qualidade consistente para rolamentos de alto tensão. Abaixo está sua composição química típica:

ElementoSímboloIntervalo de conteúdo (%)Papel fundamental
Carbono (C)C0.95 - 1.05Aumenta a dureza e resistência ao desgaste
Cromo (Cr)Cr1.30 - 1.65Melhora a hardenabilidade e a força da fadiga
Molibdênio (MO)MO0.15 - 0.30Aumenta a força e a resistência de alta temperatura
Manganês (Mn)Mn0.25 - 0.45Aumenta a trabalhabilidade e a resistência à tração
Silício (E)E0.15 - 0.35Ajuda a desoxidação durante a siderúrgica
Enxofre (S)S≤ 0.025Minimizado para evitar fragilidade e rachaduras de fadiga
Fósforo (P)P≤ 0.025Controlado para evitar rachaduras no limite de grãos
Níquel (Em)Em≤ 0.25Quantidade de rastreamento, Sem grande impacto de desempenho
Cobre (Cu)Cu≤ 0.25Elemento de rastreamento sem grande impacto de desempenho
Vanádio (V)V≤ 0.05Quantidade de rastreamento, pode melhorar o refinamento de grãos

1.2 Propriedades físicas

Essas propriedades descrevem como o JIS SUJ3 se comporta em condições físicas como calor e magnetismo:

  • Densidade: 7.85 g/cm³ (O mesmo que a maioria dos aços carbono-cromo-molibdênio)
  • Ponto de fusão: 1,420 - 1,460 ° c (2,588 - 2,660 ° f)
  • Condutividade térmica: 45.0 C/(m · k) no 20 ° c (temperatura ambiente)
  • Coeficiente de expansão térmica: 11.5 × 10⁻⁶/° C. (de 20 - 100 ° c)
  • Propriedades magnéticas: Ferromagnético (atrai ímãs), Útil para classificar e testes não destrutivos.

1.3 Propriedades mecânicas

Propriedades mecânicas definem o desempenho de Jis Suj3 sob força-crítica para rolamentos duradouros. Todos os valores são medidos após o tratamento térmico padrão (Tireização e temperamento):

PropriedadeMétodo de mediçãoValor típico
Dureza (Rockwell)HRC61 - 65 HRC
Dureza (Vickers)Hv660 - 710 Hv
Resistência à tracçãoMPA≥ 2,100 MPA
Força de escoamentoMPA≥ 1,900 MPA
Alongamento% (em 50 mm)≤ 7%
Tenacidade de impactoJ (no 20 ° c)≥ 18 J
Limite de fadigaMPA (feixe rotativo)≥ 1,050 MPA

1.4 Outras propriedades

As propriedades de destaque do JIS SUJ3 o tornam ideal para exigir aplicativos:

  • Resistência ao desgaste: Alto carbono e cromo formam carbonetos rígidos, Reduzindo o desgaste do contato rolante ou deslizante.
  • Resistência à fadiga: O molibdênio melhora sua capacidade de suportar milhões de ciclos de carga-crítico para rolamentos em máquinas de alta velocidade.
  • Desempenho de alta temperatura: Mantém força até 250 ° c (482 ° f), Melhor que Jis Suj2 para ambientes quentes (Por exemplo, Motores automotivos).
  • Hardenabilidade: Excelente - une a dureza uniforme em seções grossas, garantir um desempenho consistente em grandes rolamentos.
  • Estabilidade dimensional: Minimiza a distorção durante o tratamento térmico, garantir precisão em corridas de rolamento e elementos de rolamento.
  • Resistência à corrosão: Moderado (melhor que jis suj2); precisa de revestimentos (como o revestimento de zinco) Para ambientes molhados ou severos.

2. Aplicações de JIS SUJ3 Rolução de aço

As propriedades aprimoradas do JIS SUJ3 o tornam adequado para rolamentos que enfrentam maior estresse, aquecer, ou desgaste do que aplicações padrão. Aqui estão seus principais usos:

  • Rolamentos: Rolamentos de alto desempenho em motores automotivos, caixas de câmbio industrial, e sistemas auxiliares aeroespaciais - onde calor e carga estão elevados.
  • Elementos rolantes: Bolas, rolos, ou agulhas em rolamentos pesados (confiando na resistência e resistência ao desgaste de Jis Suj3).
  • Corridas: Anéis internos e externos de rolamentos de alta estresse (precisando de estabilidade dimensional e resistência ao calor).
  • Componentes automotivos: Rolamentos em turbocompressores, Sistemas de transmissão, e motores de caminhões pesados-manipulando altas temperaturas e torque.
  • Máquinas industriais: Rolamentos em caixas de engrenagem de alta velocidade, centrífugas, e fusos de máquina -ferramenta - operando em longas horas e cargas pesadas.
  • Componentes aeroespaciais: Pequenos rolamentos em unidades de energia auxiliares de aeronaves (Apus) e sistemas de trem de pouso (onde a confiabilidade é crítica).
  • Dispositivos médicos: Rolamentos de precisão em exercícios cirúrgicos de alta velocidade e equipamento de diagnóstico (Graças à sua estabilidade dimensional).
  • Motores elétricos: Rolamentos em grandes motores industriais (Por exemplo, Para fábricas ou usinas de energia) que geram calor moderado.
  • Maquinaria agrícola: Rolamentos em caixas de câmbio e colheitadeiras de trator - manipulando empoeirado, condições de alta carga.
  • Equipamento de mineração: Rolamentos em cintos e trituradores transportadores - desgaste resistente de materiais abrasivos.

3. Técnicas de fabricação para Jis SUJ3

Produzir Jis SUJ3 requer etapas precisas para desbloquear todo o seu potencial. Aqui está o processo típico:

  1. Fabricação de aço:
    • JIS SUJ3 is made using an Forno de arco elétrico (Eaf) com desgaseificação a vácuo. Isso remove impurezas (Como enxofre e fósforo) e garante controle preciso dos elementos de liga - especialmente molibdênio - atender aos padrões JIS G4805.
  2. Rolando:
    • Após a fabricação de aço, O metal é Enrolado a quente (no 1,150 - 1,250 ° c) em tarugos ou bares. Para peças de precisão, É então Cold rolou (temperatura ambiente) para melhorar o acabamento superficial e a precisão dimensional (crítico para ataques de rolamento).
  3. Forjamento de precisão:
    • Partes complexas (como anéis de rolamento personalizados) são forjados em formas próximas da final em altas temperaturas. Isso refina a estrutura de grãos e aprimora as propriedades mecânicas - chave para resistência à fadiga.
  4. Tratamento térmico:
    • O tratamento térmico é fundamental para alcançar o desempenho de Jis Suj3:
      • Tireização: Aquecer para 830 - 870 ° c, depois esfriar rapidamente em óleo ou gás de alta pressão para endurecer o aço.
      • Temering: Reaquecer para 160 - 220 ° c (duas vezes para consistência) Para reduzir a fragilidade, mantendo alta dureza e resistência.
      • Carburismo: Raramente usado - o conteúdo de liga do Jis Suj3 já fornece dureza de superfície suficiente para a maioria dos rolamentos.
  5. Usinagem:
    • Tratamento pós-calor, parts are machined using Moagem (Para superfícies ultra-suaves, reduzindo o atrito em rolamentos) e Virando (para formas cilíndricas como raças). Máquinas CNC garantem tolerâncias apertadas (± 0,001 mm) Para ajustes de precisão.
  6. Tratamento de superfície:
    • Etapas opcionais para melhorar o desempenho:
      • Nitretagem: Adiciona um fino, camada externa dura para aumentar o desgaste e a resistência à corrosão.
      • Blackening: Forma uma camada de óxido protetor para menor prevenção de ferrugem.
      • Revestimento: Revestimento de zinco ou cerâmica fina (como lata) Para ambientes extremos (Por exemplo, mineração).
  7. Controle de qualidade:
    • Testes rigorosos garantem a conformidade com os padrões JIS:
      • Análise química: Verifique o conteúdo da liga via espectrometria.
      • Teste de dureza: Verifique a dureza Rockwell/Vickers em toda a peça para garantir a uniformidade.
      • Testes não destrutivos: Teste ultrassônico para rachaduras internas; Teste de partículas magnéticas para defeitos de superfície.
      • Inspeção dimensional: Use máquinas de medição de coordenadas (Cmms) Para verificar as tolerâncias e garantir um ajuste adequado.

4. Estudos de caso: Jis suj3 em ação

Exemplos do mundo real mostram como o JIS SUJ3 resolve desafios de rolamentos de alto desempenho.

Estudo de caso 1: Durabilidade do rolamento de turbocompressor automotivo

Um fabricante de carros japoneses enfrentou falhas frequentes de rolamento de turbocompressor (depois 80,000 km). Os rolamentos originais usados ​​jis suj2, o que não poderia lidar com os turbo's 220 ° C Temperatura de operação. Mudando para os rolamentos JIS SUJ3 (com nitretagem) prolongar a vida de rolamento para 150,000 km. Esta garantia de garantia reduzida por 70% e salvo $300,000 anualmente.

Estudo de caso 2: Confiabilidade do equipamento de mineração

Uma empresa de mineração lutou com falhas de rolamento de correia transportador (todo 4 meses) Devido a poeira e cargas pesadas. Eles substituíram os rolamentos padrão por rolamentos Jis Suj3, emparelhado com um revestimento de cerâmica. Pós-troca, A vida aumentou para 12 meses, Cortando o tempo de inatividade de manutenção por 80% e custos de substituição por 65%.

5. Ele suj3 vs.. Outros materiais de rolamento

Como o JIS SUJ3 se compara a outros aços e materiais comuns? A tabela abaixo quebra:

MaterialSemelhanças com jis suj3Principais diferençasMelhor para
Ele suj2Liga de carbono-cromo; grau de rolamentoSem molibdênio; menor resistência ao calor/fadigaRolamentos de máquinas automotivas/leves padrão
Aisi 52100Conteúdo semelhante de carbono/cromo; ferromagnéticoSem molibdênio; NÓS. padrão; menor força de alta temperaturaCadeias de suprimentos automotivos/aeroespaciais globais
GCR15Grau de rolamento; carbono-cromoSem molibdênio; Padrão chinês; menor resistência à fadigaRolamentos de máquinas industriais chinesas
100Cr6Padrão europeu; grau de rolamentoSem molibdênio; menor tenacidade; de serviço mais leveRolamentos europeus da indústria da luz
Um 100crmo7Contém molibdênio; resistente ao desgasteMolibdênio superior (0.15–0,25%); Padrão europeuRolamentos industriais/de mineração pesados (Europa)
AISI M50Força de alta temperaturaMais vanádio/molibdênio; custo mais alto; para velocidades extremasRolamentos de turbinas aeroespaciais
Aço inoxidável (AISI 440C)Resistente à corrosãoResistência à tração inferior; custo mais altoAmbientes úmidos (processamento de alimentos, marinho)
Rolamentos de cerâmica (Si₃n₄)Desgaste baixo; resistente ao calorIsqueiro; mais caro; frágilAplicativos de alta velocidade (corrida, Máquinas de ressonância magnética)
Rolamentos de plástico (Ptfe)Resistente à corrosãoBaixa resistência; Sem uso de alta cargaBaixa carga, Aplicativos de baixa velocidade (Aparelhos domésticos)

Perspectiva da tecnologia Yigu sobre Jis Suj3

Na tecnologia Yigu, JIS SUJ3 é a nossa melhor escolha para clientes que precisam de rolamentos que lidam com calor moderado e cargas pesadas. Sua adição de molibdênio oferece uma vantagem clara sobre o JIS SUJ2 em durabilidade, especialmente para turbocompressores automotivos e equipamentos de mineração. Utilizamos moagem de precisão e nitragem opcional para maximizar seu desempenho, Fazer rolamentos Jis Suj3 duram 20 a 30% mais que as opções padrão. Enquanto custa um pouco mais do que jis suj2, Sua vida de serviço mais longa o torna uma solução econômica para aplicações de alto estresse.

Perguntas frequentes sobre Jis suj3 rolando aço

  1. O que torna Jis Suj3 melhor que Jis Suj2?
    I suj3 contém molibdênio, que aumenta sua força de alta temperatura e resistência à fadiga. Isso o torna ideal para rolamentos em turbocompressores, máquinas pesadas, ou outras aplicações onde Jis Suj2 se desgastaria mais rápido.
  2. Jis suj3 pode ser usado em ambientes úmidos ou corrosivos?
    Tem resistência moderada à corrosão. Para ambientes molhados ou ricos em produtos químicos (Por exemplo, Processamento marítimo ou alimentar), Aplique um tratamento de superfície como revestimento de zinco ou nitregação para evitar a ferrugem e estender a vida útil do serviço.
  3. O JIS SUJ3 é compatível com os padrões globais de rolamentos?
    Sim - Jis suj3 é semelhante ao AISI 52100 (NÓS.) e 100cr6 (Europa) Mas com molibdênio adicionado. Pode ser usado de forma intercambiável com esses aços na maioria das aplicações, especialmente quando é necessária uma resistência extra ao calor ou da fadiga.
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