Materiály na výrobu kľukových hriadeľov & Nástrojová oceľ
Poruchy ocele v pretekárskych kľukových hriadeľoch sú často spôsobené náročnou kombináciou mechanického namáhania, únavy materiálu a mikroskopických chýb v materiáli. Hoci sú tieto komponenty navrhnuté tak, aby zvládali extrémne zaťaženie, náročné podmienky pretekárskych motorov ich často posúvajú na hranice ich možností. Medzi najčastejšie mechanizmy porúch súvisiace s materiálom patria:
1. Únava materiálu a prekročenie medzí pevnosti
2. Náhle preťaženie a náhle nárasty krútiaceho momentu
Aby sa tieto požiadavky splnili, sú pretekárske kľukové hriadele zvyčajne vyrábané z priebežne kalenej vysokopevnostnej ocele, často vylepšenej nitridáciou. Výkon týchto zliatin je možné optimalizovať vylepšením ich chemického zloženia, zvýšením čistoty materiálu a zabezpečením konzistentnej prekaliteľnosti, vďaka čomu poskytujú spoľahlivú pevnosť a odolnosť aj v tých najnáročnejších prevádzkových podmienkach.
Najčastejšie príčiny porúch súvisiacich s materiálom
1. Únava a medza pevnosti materiálu
- Opakované cykly zaťaženia spôsobujú únavu materiálu v prechodoch kľukového hriadeľa a na čapoch ložísk, čo môže nakoniec viesť k vzniku trhlín alebo k totálnemu zlyhaniu.
- Aj tie najkvalitnejšie materiály narazia na svoje limity v náročných podmienkach motoristického športu.
Zvýšená čistota materiálu: Väčšina únavových porúch vzniká v miestach vnútorných vmestkov.
Vysokovýkonné ocele Böhler sa často pretavujú pomocou:
- VAR (pretavovanie pod oblúkom)
Tieto výrobné technológie výrazne zvyšujú čistotu ocelí, vrátane BÖHLER V358 , a to odstránením oxidických & a sulfidických vmestkov, ktoré výrazne skracujú životnosť komponentov.
2. Preťaženie a prudké nárasty krútiaceho momentu
- V pretekárskych aplikáciách musí hnací reťazec prenášať veľmi vysoký krútiaci moment a výkon; ak ocele nemajú dostatočnú pevnosť v ťahu, môžu nastať stavy preťaženia, ktoré prekračujú bežné konštrukčné limity kľukového hriadeľa.
Vysoká pevnosť v ťahu (≥1300 MPa)
Vysoká medza klzu (≥1000 MPa)
Vysoká lomová húževnatosť, najmä v jadre
Cementačné ocele
Materiál BÖHLER V358 ponúka práve tieto vlastnosti – zachováva vysokú pevnosť, ale vďaka dostatočnej tvárnosti odoláva náhlym preťaženiam.
Tieto triedy materiálov vykazujú tiež vynikajúcu odozvu na nitridáciu, čo umožňuje konštruktérom ďalej zvyšovať povrchovú tvrdosť kľukového hriadeľa.
BÖHLER V358 VMR, stvorený pre víťazstvo:
- Vďaka technológii VAR sa dosahuje mimoriadne čistá mikroštruktúra, ktorá eliminuje inklúzie spôsobujúce vznik trhlín
- Vysoká pevnosť v ťahu (1 320 – 1 470 MPa) zvládne extrémne zaťaženie bez poškodenia
- Vynikajúca prekaliteľnosť zaručuje rovnomernú pevnosť v celom priereze aj pri zložitej geometrii
- Vynikajúca pevnosť jadra a vysoká odolnosť proti opotrebeniu vďaka optimalizovanému zloženiu zliatiny chrómu, molybdénu a vanádu
- Ideálna na nitridáciu zvyšuje tvrdosť povrchu a zabezpečuje bezkonkurenčnú únavovú životnosť
Ak sa chcete dozvedieť viac, stiahnite si náš OnePager: