Cartea albă
Examinarea microstructurilor din oțel pentru rulmenți
Despre Mohan Paladugu
În calitate de specialist în materiale cu The Timken Company, Mohan Paladugu explorează modul în care se formează diferite componente microstructurale ale materialelor și cum se comportă acestea în diferite condiții de fabricație și aplicare. Munca lui servește drept bază pentru noile concepte de îmbunătățire a fiabilității și a costurilor produsului. Ca expert în microstructura și performanța materialelor, Paladugu a publicat pe larg rezultatele muncii sale.
Urmărește-l pe Mohan pe LinkedIn
Găsiți mai multe din cercetările lui Mohan despre ORCID
Rulmenții sunt esențiali pentru performanța mașinilor rotative într-o mare varietate de industrii. Compania Timken proiectează și produce rulmenți cunoscuți pentru fiabilitate ridicată în aplicații solicitante, cum ar fi energia eoliană, industria mobilă și industria de proces. Ne străduim să ne aprofundăm în mod continuu înțelegerea modului în care produsele noastre funcționează pe aceste piețe în creștere.
De exemplu, în ultimul deceniu, unii rulmenți de turbine eoliene au suferit daune premature din cauza formării de fisuri de gravare albă (WEC) în cursele de rulment. WEC-urile sunt un fel de mod de deteriorare a rulmenților, numite datorită aspectului alb al crăpăturilor sub un microscop optic. WEC-urile preced adesea descuamarea și ruperea neașteptate a căilor de rulare. Cu toate acestea, se știe că rulmenții Timken suportă acest tip de daune și oferă o durată de viață mai lungă datorită caracteristicilor lor materiale. Știm că oțelurile noastre și procesele metalurgice asociate au ca rezultat o mai bună fiabilitate a produsului, dar de ce și care sunt acele mecanisme de bază?
Metalurgia este o competență de bază la Timken. Deci, am decis să săpăm mai adânc și să stabilim mecanismele pentru această performanță superioară a materialului. În acest sens, am testat diferite materiale, tratamente termice și microstructuri în teste relevante la scară de laborator și am constatat că performanța este legată de parametrii noștri de tratare termică – în special cât de mult carbon este forțat în oțel în timpul tratamentului termic.
Pentru a înțelege mai bine mecanismele la nivel atomic, oțelurile sunt studiate „in situ” folosind raze X de mare energie în timpul tratamentului termic și în timpul încărcării la tracțiune. Am lucrat cu cercetători din Marea Britanie pentru a examina modul în care aranjamentul atomic se modifică într-un oțel pentru rulmenți în timpul tratamentului termic și, de asemenea, în timpul încărcării și descărcării.
Studiile in situ din timpul tratamentului termic au oferit perspective asupra modului în care fazele de întărire (martensită sau bainită) se formează în oțelul pentru rulmenți și cum aceste faze răspund la temperaturi ridicate. În plus, ne-am concentrat studiul pe compararea răspunsurilor la sarcină ale microstructurilor de bainită și martensite (cu cantități egale de austenită reținută) utilizând difracția cu raze X sincrotron in situ.
Descoperirile noastre sugerează că caracteristicile rețelei atomice ale fazelor majore de întărire (martensită/bainite) determină stabilitatea microstructurii sub sarcină mecanică. În plus, se realizează că cantitatea de carbon prinsă în rețeaua atomică a fazei de întărire și distorsiunea rețelei asociată par să joace un rol cheie în fiabilitatea oțelului rulmentului. Rezultatele noastre interne ale testelor de viață a rulmenților susțin, de asemenea, aceste corelații.
Înțelegerea acestor mecanisme dezvăluie cum și de ce diferitele microstructuri din oțel funcționează diferit într-o anumită aplicație, aprofundând cunoștințele noastre despre produs. Cu aceste informații, ne putem optimiza și mai mult produsele pentru o durată de viață mai bună și un cost mai bun conform cerințelor aplicației.
Citiți lucrările complete aici:
Difracția de raze X cu sincrotron in situ în timpul călirii și călirii oțelului SAE 52100
Last Updated: 2022/02/24
Published: 2022/02/11