Процесс и контроль сегодня

08.23.2023 ООО «СМБ Беарингс»

Керамические подшипники обеспечивают коррозионную стойкость в средах, где сталь не может

Подводные применения характеризуются постоянно суровыми условиями и экстремальными условиями. В морской среде различные применения включают гребные валы и компоненты подводных роботов и телекоммуникационных систем. Однако при наличии воды, соли и агрессивных элементов выбора любого подшипника будет недостаточно.— крайне важно выбрать правильный вариант, обеспечивающий оптимальную производительность и долговечность.Здесь Крис Джонсон, управляющий директор компании, специализирующейся на поставщике подшипников.Подшипники СМБ,исследует потенциал керамических подшипников в морской среде.

Всемирная организация по борьбе с коррозией сообщила, что глобальные ежегодные затраты на коррозию составляют ошеломляющие 2,2 триллиона долларов США, что эквивалентно более чем 3 процентам мирового валового внутреннего продукта (ВВП). Когда подшипник в подводной промышленности начинает подвергаться коррозии, это вызывает цепочку пагубных последствий.

Во-первых, коррозия ускоряет износ дорожек качения, тел качения и сепараторов подшипника. Повышенный износ в сочетании с нарушением целостности поверхности увеличивает восприимчивость подшипника к проникновению абразивных частиц и загрязнений. Эти загрязнения могут еще больше усугубить износ и повреждение критически важных компонентов, таких как уплотнения, шестерни и другие подшипники, что в конечном итоге приведет к дальнейшим отказам, увеличению затрат на техническое обслуживание и замену.

Быстрое вмешательство и использование устойчивых к коррозии подшипников имеют жизненно важное значение для снижения этих рисков и обеспечения целостности и долговечности подводного оборудования.

Срок службы подшипника может существенно снизиться при его полном погружении в зависимости от состава материала. В качестве примера возьмем подшипники из нержавеющей стали марки 440. Хотя они обладают высокой устойчивостью к пресной воде и слабым химическим веществам, они склонны к быстрой коррозии при воздействии соленой воды или при полном погружении в воду.

Подшипники из нержавеющей стали марки 440 с трудом выдерживают коррозионную природу этих сред даже при наличии внешней защиты, такой как пассивация, что приводит к снижению производительности и преждевременному выходу из строя.

Пассивация включает в себя процесс отделки металла, в котором используется азотная или лимонная кислота для удаления свободного железа с поверхности. В результате химической обработки образуется защитный оксидный слой, снижающий вероятность химических реакций с воздухом и предотвращающий коррозию. Однако в морской среде без защиты от непогоды пассивированный металл со временем подвергается коррозии. Итак, какой материал идеально подходит для подводных работ?

Керамические подшипники превосходно работают в агрессивных средах, хотя первоначальная стоимость их может быть выше. Керамические подшипники, такие как подшипники Si3N4, не вступают в реакцию с соленой водой и многими агрессивными химикатами, что обеспечивает стабильную работу даже при постоянном погружении в воду. Эта характеристика предоставляет подводным операторам надежное решение по подшипникам, которое повышает эксплуатационную эффективность и сокращает время простоев, связанных с обслуживанием и заменой.

Снижение трения и износа

Керамические подшипники имеют значительно более низкие коэффициенты трения по сравнению со своими стальными аналогами, что приводит к снижению энергопотребления, повышению общей эффективности системы и увеличению срока службы.

Материалы циркония (ZrO2) и нитрид кремния (Si3N4) для керамических подшипников обладают превосходной коррозионной стойкостью. Поскольку эти материалы имеют низкий коэффициент трения, их можно использовать даже без смазки при низких скоростях. Исключительная твердость керамических материалов также способствует снижению скорости износа, продлевая срок службы подшипника и сокращая время простоя для технического обслуживания и замены.

Устойчивость к мусору и загрязнениям