Materiały na wały korbowe & Stal narzędziowa
Uszkodzenia stali w wyścigowych wałach korbowych są często spowodowane niekorzystnym połączeniem obciążeń mechanicznych, zmęczenia materiału i mikroskopijnych wad materiałowych. Chociaż elementy te zostały zaprojektowane z myślą o ekstremalnych obciążeniach, wysokie wymagania silników wyścigowych często doprowadzają je do granic wytrzymałości. Do najczęstszych mechanizmów uszkodzeń związanych z materiałem należą:
1. Zmęczenie materiału i przekroczenie granic wytrzymałości
2. Nagłe przeciążenia i skoki momentu obrotowego
Aby sprostać tym wyzwaniom, wały korbowe przeznaczone do wyścigów są zazwyczaj wykonywane z gatunków stali o wysokiej wytrzymałości, poddanych hartowaniu na wskroś, często wzmocnionych dodatkowo poprzez azotowanie. Właściwości tych stopów można zoptymalizować poprzez udoskonalenie ich składu chemicznego, poprawę czystości materiału oraz zapewnienie stałej hartowności, co pozwala im zachować niezawodną wytrzymałość i trwałość nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach eksploatacyjnych.
Najczęstsze przyczyny uszkodzeń związanych z materiałem
1. Zmęczenie materiału i granice wytrzymałości
- Powtarzające się cykle obciążeń powodują zmęczenie materiału w zaokrągleniach wału korbowego i czopach łożyskowych, co ostatecznie prowadzi do pęknięć lub katastrofalnej awarii.
- Nawet materiały najwyższej klasy osiągają swoje granice w warunkach sportów motorowych, gdzie występują duże obciążenia.
Większa czystość: Większość uszkodzeń zmęczeniowych ma swój początek w zanieczyszczeniach wewnętrznych.
Wysokowydajne stale firmy Böhler są często przetapiane przy użyciu:
- VAR ( przetapianie łukowe w próżni)
Te techniki produkcyjne znacznie poprawiają czystość stali, w tym BÖHLER V358 , poprzez eliminację wtrąceń tlenków &i siarczków, które radykalnie skracają trwałość zmęczeniową elementów.
2. Przeciążenia i skoki momentu obrotowego
- W zastosowaniach wyścigowych układ napędowy musi przenosić bardzo wysoki moment obrotowy i moc; jeśli stal nie posiada wystarczającej wytrzymałości na rozciąganie, mogą wystąpić przeciążenia przekraczające typowe granice konstrukcyjne wału korbowego.
Wysoka wytrzymałość na rozciąganie (≥1300 MPa)
Wysoka granica plastyczności (≥1000 MPa)
Wysoka odporność na pękanie, zwłaszcza w rdzeniu
Gatunki stali do nawęglania
Stal BÖHLER V358 wykazuje właśnie te właściwości, zachowując wysoką wytrzymałość, a jednocześnie wystarczającą plastyczność, dzięki czemu jest w stanie wytrzymać nagłe przeciążenia.
Gatunki te charakteryzują się również doskonałą podatnością na azotowanie, co pozwala konstruktorom na dalsze zwiększenie twardości powierzchniowej wału korbowego.
BÖHLER V358 VMR, stworzony z myślą o zwycięstwie:
- Niezwykle czysta mikrostruktura uzyskana dzięki technologii VAR eliminuje wtrącenia powodujące powstawanie pęknięć
- Wysoka wytrzymałość na rozciąganie (1320–1470 MPa) pozwala na przenoszenie ekstremalnych obciążeń bez uszkodzeń
- Doskonała hartowność zapewnia jednolitą wytrzymałość w całym przekroju o skomplikowanej geometrii
- Doskonała wytrzymałość rdzenia i odporność na zużycie dzięki składowi stopu chromowo-molibdenowo-wanadowego
- Idealny do azotowania zwiększa twardość powierzchni, zapewniając niezrównaną odporność na zmęczenie materiału
Aby dowiedzieć się więcej, pobierz naszą broszurę: