轴承钢高浓度氮化热处理和寿命评价
轴承钢高浓度氮化热处理和寿命评价
- 2020/9/8 15:12:05
热处理技术(高浓度氮化)
理论和试验已经证明，碳氮共渗处理对轴承的长寿命化有效，特别是对润滑剂中混入硬质异物时对延长寿命更有效。因此，为了使轴承寿命更长，需要开发更高表面浓度的热处理技术。
GCr15的普通淬火件和高浓度氮化件的碳和氧的分布如图1所示。在高浓度氮化件的表面含有0.4%以上的氮。润滑剂中混入硬质异物时形成压痕，人工压痕寿命试验结果如图2所示。
图1 碳、氮分布
图2 人工压痕寿命试验结果
寿命评价技术
通过提高轴承用钢的洁净度，轴承材料寿命延长，寿命评价时间也延长。为此，需要开发可在短时间内进行寿命评价的试验机。在轴承发生内部起源型剥落前，首先发生开裂的初期阶段是表层上反复作用着交变剪切应力的过程。因此，在掌握轴承内部起源型剥落寿命时，评价剪切疲劳特性很重要。以前的试验机不能适应赋予高速剪切应力的要求，NTN开发了在短时间内评价剪切疲劳特性的超声波扭转疲劳试验机（图3）。
图3 超声波扭转疲劳试验机示意图
超声波扭转疲劳试验机主要由扭转振动变换器(激振频率为(20 000±500)Hz)、放大器、扭转振动放大变幅杆等组成。采用本试验机评价高碳铬轴承钢SUJ2、结构碳钢S53C、高温渗碳钢M50NiL的结果如图4所示。根据时间强度、疲劳极限来评价，那么S53C最低，M50NiL最高。
图4 超声波扭转疲劳试验结果
在剪切应力振幅为700 MPa时，由疲劳寿命(破坏概率5% )和滚动疲劳寿命试验得到的L50(剥落概率50%)之间成线性关系（图5）。
图5 超声波扭转疲劳试验结果与滚动疲劳试验结果的比较
全球上半年海上风电成绩单来了！中国抢眼
WFO本月发布了“2020年上半年全球海上风电报告”，统计显示，尽管受新冠疫情影响，全球上半年海上风电投产容量仍然超过250万千瓦，达到了2.535GW。
根据报告显示，上半年共有来自英国、中国、德国、葡萄牙、比利时和美国的10座风场的海上风机投产。投产风场的平均规模为254MW，而2019年全年投产的海上风场规模为325MW。
从累计数据来看，全球海风装机总量接近30GW（29.839GW），有总计157座海上风场投产，其中105座位于欧洲，50座分布在亚洲，2座来自美国。
英国目前仍然是全球海上风电装机总量最大的国家，累计装机超过10GW，其中上半年新增装机714MW。德国仍然以7.7GW的累计装机处在榜眼位置，但上半年仅新增203MW，地位岌岌可危。因为排在其之后的就是发展最为迅猛的中国大陆市场，上半年新增装机1.4GW，累计装机来到了6.4GW，年底超过德国是必然事件。排在第四名的是新晋国家比利时（累计1.776GW），他超过了原来老四的位置丹麦（累计1.738GW）。
目前全球有超过8GW的在建项目，其中超过一半儿（57%）在中国，约4.6GW。反观德国，受早前规划和政策延续性的影响，目前没有在建项目。在建规模排在第二的是荷兰，英国位居第三。比利时仍然保持较为稳健的在建装机规模
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