Предотвращение разрушения подшипников на ранней стадии из-за воздействия водорода благодаря использованию новой стали и специальной технологии термообработки

Корпорация NTN (далее NTN) разработала "Подшипники устойчивые к водородному охрупчиванию", которые имеют в три раза больший срок службы, чем стандартные подшипники, для предотвращения разрушения подшипников на ранней стадии из-за водорода путем объединения преимуществ от новой стали и специальной технологии термообработки.

В автомобильном секторе NTN реагирует на развитие концепции CASE - главный вызов, о котором говорят, что революция происходит раз в 100 лет. На фоне электрификации автомобильного рынка требуется дальнейшее повышение эффективности оборудования для передачи мощности. Кроме того, подшипники должны соответствовать все более жестким условиям смазки, таким как уменьшение количества смазочного масла в оборудовании и использование маловязкого масла. В беспрецедентно жестких условиях эксплуатации подшипники могут быть повреждены на ранней стадии. Причиной этого считается водородное охрупчивание, когда атомы водорода проникают в сталь и прочность стали снижается, и требуются контрмеры.

В новом подшипнике, устойчивом к водородному охрупчиванию, используется новая сталь и недавно разработанная специальная технология термообработки. Этот подшипник предотвращает разрушение на ранней стадии из-за водородного охрупчивания и обеспечивает более длительный срок службы. На поверхности дорожки качения подшипника из новой стали рассеяно большое количество твердых и тонких металлических соединений, которые затрудняют износ в контактах “металл-металл” даже в условиях недостаточной смазки, тем самым ограничивая воздействие свежеобнаженной поверхности металла¹⁾, являющейся источником атомов водорода. Кроме того, даже когда атомы водорода образуются, тонкие металлические соединения подавляют скорость проникновения (диффузии) атомов водорода в подшипник. Тем самым NTN удалось увеличить срок службы разработанного продукта более чем в три раза²⁾ по сравнению с подшипниками стандартного типа. Кроме того, процесс закалки при специальной термообработке повышает устойчивость к воздействию посторонних предметов за счет внедрения процесса азотирования и закалки, который увеличивает концентрацию азота в дорожке качения подшипника, что затрудняет развитие усталостных трещин в изделии. Это позволяет достичь длительного срока службы в условиях загрязнения инородными предметами.

Для новых сталей NTN выбрала компоненты, которые снижают выбросы CO2 в процессе термообработки, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду.

Компания предложит разработанный продукт на мировом рынке, чтобы внести свой вклад в дальнейшее повышение надежности, например, автомобилей и промышленного оборудования.

Разработанный продукт будет представлен для ознакомления на онлайн-выставке "Automotive Engineering Exposition 2021”, которая пройдет с 26 мая по 30 июля.

ПРИМЕЧАНИЕ

1) Поверхность, с которой удален очень тонкий слой оксида железа на поверхности металла.
2) В условиях работы при быстром ускорении/торможении с большим количеством воды в смазочном масле.

Особенности

 Применение

Общего назначения, для автомобилей и промышленности.

Механизм проникновения атомов водорода в сталь и разрушение на ранней стадии

Сравнение стандартного и разработанного продуктов

Влияние водородного охрупчивания на срок службы