Forståelse af lejejernstal: Egenskaber og anvendelser

Lejejernstal er vigtige mekaniske komponenter, der finder deres primære anvendelse i kontinuerligt bevægende maskindeler, der kan blive udsat for høj træthed og stressforhold. Disse lejejernstal lette effektivt overførslen af dynamiske belastninger inden for maskinkroppen samt hjælper med at reducere friktion mellem de bevægede dele, derved sikrer en glat bevægelse. Lejejernstal kan være af forskellige typer såsom kugleleje, kegleleje, cylinderleje og nåleleje. Lejejernstal fremstilles ved hjælp af en stålgrad kaldet lejejernstal, der har mekaniske egenskaber, der er mere egnet til at sænke friktionsniveauerne.

Kemisk sammensætning

Lejejernstal har kulstofindhold i området 0,55 til 1,10 procent, mangan i området 0,10 til 1,15 procent, silicium i området 0,15 til 2,0 procent, fosfor og svovl op til maksimalt 0,03 procent og krom i området 0,5 til 2,0 procent. Den resterende procent er jern. Kemiske egenskaber bestemmer de antikorrusive egenskaber af lejejernstalet. Den kemiske sammensætning af stålet dikterer også dets mekaniske og fysiske egenskaber såsom styrke og hårdhed, modtagelighed og sprødighed og duktilitet og smidighed.

Hårdhed

Lejejernstal har enorm hårdhed, fordi fremstillingsprocessen af lejejernstal kræver smeltning og afgasing af metallet efterfulgt af visse metallurgiske processer. Det er derefter afhærdet og hærdet. Lejejernstal har en bøjningsstyrke på 2400 MPa (Pascal-enhed) og kan modstå høj stress og centrifugekræfter. Men det har lav korrosionsmodstand. Lejematerialer kan enten være gennemhårdet eller overfladehårdet og kan også kræve vakuumbehandling for at sikre renhed. En minimum forventet hårdhed for lejekomponenter er 58 Rc (hårdhedsmål) men det har generelt højere hårdhedsniveauer.

Styrke

Kulstof øger styrken af lejejernstal. Styrke sikrer, at dele (dvs. lejejernstal) lavet af det ikke deformeres ved anvendelse af stress og belastning. Duktilitet og svejsebarhed mindskes dog med stigende kulstofindhold. Udover dette er lejejernstal designet til at have høj træthedsstyrke og levetid og skal reagere ensartet på varmebehandlingsprocessen. Det skal have en kompakt struktur med et konsistent kornstrøm og et fint kornstørrelse, der giver høj udholdenhed til legeringen.

Fysiske egenskaber

Lejejernstal har en tæthed på 7,85 gm per kubik-cm, lineær udvidelseskoefficient (dvs. længdeændring per enhedslængde som følge af 1 grad temperaturstigning) på 0,00001 per K og termisk ledningsevne på 30-40 W/mK. Lejejernstal er magnetisk i natur og er en god termisk og elektrisk leder.