Індукційно загартовані та шліфовані нержавіючі лінійні вали WRB, X46Cr13 (W1.4034), Nimet

Прецизійні нержавіючі лінійні вали WRB X46Cr13 (1.4034)

Індукційно загартовані та шліфовані нержавіючі лінійні вали

• Сталь: X46Cr13 / 1.4034
• Серія: WRB / NI-WRB
• Твердість поверхні: 56 ±2 HRC
• Шорсткість поверхні: Ra ≤ 0,32 мкм
• Допуск діаметра: ISO h6
• Стандартна довжина: до 6000 мм залежно від діаметра
• Глибина поверхневого загартування: SHD згідно з EN ISO 15787
• Допуск стандартної заводської довжини: ±200 мм
• Спеціальні довжини, розміри та допуски: за запитом
• Хромування: можливе спеціальне виконання за запитом

Що являє собою сталь X46Cr13 / 1.4034

X46Cr13, номер матеріалу 1.4034 — це загартовувана мартенситна нержавіюча хромиста сталь. На відміну від поширених аустенітних нержавіючих сталей, її основною перевагою є не тільки корозійна стійкість, а й можливість отримання високої твердості після термічної обробки.

Саме тому X46Cr13 застосовується там, де деталі одночасно піддаються тертю, механічним навантаженням, впливу вологи або помірно корозійного середовища.

X46Cr13 / 1.4034 — мартенситна нержавіюча хромиста сталь із високою здатністю до загартування та хорошою корозійною стійкістю в помірно агресивних середовищах. Матеріал також є феромагнітним і добре полірується.

Для лінійного вала таке поєднання властивостей особливо вдале: серцевина забезпечує механічну міцність, а індукційно загартована та точно шліфована зовнішня поверхня утворює робочу доріжку для лінійного підшипника.

Хімічний склад X46Cr13

Хімічний склад сталі X46Cr13 / 1.4034 згідно з DIN EN 10088-3:

Високий вміст вуглецю для нержавіючої сталі — одна з ключових особливостей X46Cr13. Завдяки цьому матеріал може набувати значно вищої твердості, ніж типові нержавіючі сталі загального призначення.

Чому X46Cr13 добре підходить для лінійних валів

Головна перевага цієї сталі — поєднання властивостей, які часто доводиться отримувати окремо:

твердість + зносостійкість + можливість точного шліфування + корозійна стійкість.

Після обробки поверхня вала WRB має твердість 56 ±2 HRC, що особливо важливо під час безпосереднього контакту кульок лінійного підшипника з поверхнею вала.

Шліфування до Ra ≤ 0,32 мкм зменшує нерівності робочої поверхні, забезпечує стабільніший контакт із підшипником і сприяє плавному лінійному переміщенню.

Допуск діаметра ISO h6 дає можливість використовувати вал у прецизійних системах лінійного переміщення з лінійними підшипниками відповідного типорозміру.

Основні переваги WRB X46Cr13

1. Нержавіюча сталь — значно краще захищена від корозії, ніж звичайні загартовані вуглецеві вали.
2. Висока поверхнева твердість 56 ±2 HRC — підходить для постійного контакту з кульками лінійних підшипників.
3. Індукційне загартування — зміцнюється робоча поверхнева зона вала.
4. Прецизійне шліфування — забезпечує стабільний діаметр і високу якість робочої поверхні.
5. Допуск ISO h6 — підходить для високоточних систем лінійного переміщення.
6. Ra ≤ 0,32 мкм — низька шорсткість робочої поверхні.
7. Хороша стійкість до води, водяної пари та помірно агресивних середовищ без хлоридів.
8. Феромагнітний матеріал — на відміну від більшості аустенітних нержавіючих сталей.
9. Можливість виготовлення спеціальних довжин і розмірів.
10. Можливе додаткове хромування поверхні у спеціальному виконанні.

Корозійна стійкість X46Cr13

X46Cr13 є нержавіючою сталлю, але це не означає абсолютної стійкості до будь-якого хімічного середовища.

Сталь 1.4034 має хорошу стійкість до:

• прісної води;
• водяної пари;
• мийних засобів;
• низки помірно агресивних середовищ без хлоридів.

Найкраща корозійна стійкість досягається в загартованому стані з якісно обробленою або полірованою поверхнею.

Водночас цей матеріал не є оптимальним вибором для тривалої роботи в:

• морській воді;
• концентрованих сольових розчинах;
• хлоридних середовищах;
• деяких сильних кислотах.

Для NaCl і морської води існує ризик точкової корозії (пітингу).

Важлива перевага саме для лінійного вала

У WRB робоча поверхня являє собою послідовне поєднання:

нержавіюча сталь → індукційне загартування → прецизійне шліфування

Тобто захист від корозії забезпечується не лише покриттям поверх звичайної сталі. Сам основний матеріал вала є нержавіючим.

Де найкраще застосовувати WRB X46Cr13

Технічні характеристики WRB / NI-WRB

SHD (Surface Hardening Depth) — глибина поверхневого загартування.

Розміри валів WRB X46Cr13

SHD (Surface Hardening Depth) — глибина поверхневого загартування. Позначення збережені у формі виробника, наприклад 0,6 +0,9 мм.

Індукційне загартування — навіщо воно потрібне лінійному валу

Під час індукційного загартування нагрівається і зміцнюється зовнішній робочий шар вала. Завдяки цьому робоча поверхня отримує високу твердість, необхідну для контакту з кульками лінійного підшипника.

Для серії WRB заявлена поверхнева твердість становить:

56 ±2 HRC

Це означає, що робоча поверхня розрахована на підвищені контактні навантаження та зношування.

Стандарт ISO 15787 визначає правила позначення глибини поверхневого зміцнення SHD для поверхнево загартованих деталей.

Прецизійне шліфування Ra ≤ 0,32 мкм

Після загартування вал проходить точне шліфування.

Максимальна шорсткість поверхні:

Ra 0,32 мкм

Для лінійних підшипників це один із ключових параметрів, оскільки саме по зовнішній поверхні вала переміщуються кульки підшипника.

Висока якість поверхні сприяє:

• плавному переміщенню лінійного підшипника;
• стабільному контакту кульок із валом;
• зниженню локального зношування;
• високій повторюваності переміщення;
• збільшенню ресурсу лінійної системи за умови правильного змащення та монтажу.

Допуск діаметра ISO h6

Вали WRB виготовляються з допуском ISO h6.

Позначення h6 варто обов'язково залишити в картці товару, оскільки покупці лінійних підшипників часто підбирають вали саме за цим параметром.

Як X46Cr13 поводиться в різних середовищах

Найважливіше технічне обмеження: хороша корозійна стійкість X46Cr13 характерна передусім для помірно корозійних середовищ без значного вмісту хлоридів.

Стійкість до умов експлуатації

X46Cr13 / 1.4034 має хорошу корозійну стійкість у прісній воді, водяній парі, вологому повітрі, мильних та помірних мийних середовищах без значного вмісту хлоридів. Загартована та прецизійно шліфована поверхня забезпечує оптимальну для цієї марки сталі корозійну стійкість.

Не рекомендується тривала експлуатація стандартного WRB у морській та солоній воді, концентрованих хлоридних розчинах, гіпохлоритах та інших сильно агресивних хімічних середовищах без попередньої перевірки сумісності.

Стійкість до кислот і лугів залежить від конкретної хімічної речовини, концентрації розчину та його температури. Для концентрованих хімічних середовищ матеріал необхідно підбирати індивідуально.

X46Cr13 не належить до сталей для кріогенних застосувань. Гранично допустимі робочі температури готового прецизійного вала визначаються не лише властивостями сталі, а й необхідністю збереження твердості, допуску h6, прямолінійності та характеристик лінійного підшипникового вузла.

Порівняння нержавіючих лінійних валів WRA та WRB

Головна відмінність WRA від WRB

Найбільша різниця полягає не в одному HRC твердості.

Основна відмінність — хімічний склад самої сталі.

WRA X90CrMoV18 містить:

17–19 % хрому + 0,90–1,30 % молібдену + 0,07–0,12 % ванадію.

WRB X46Cr13 містить:

12,5–14,5 % хрому, але у стандартному складі не має легування молібденом і ванадієм.

Саме це формує різницю в експлуатаційних властивостях.

Корозійна стійкість — перевага WRA

Це одна з головних переваг WRA.

X90CrMoV18 містить значно більше хрому:

• WRA — 17–19 % Cr
• WRB — 12,5–14,5 % Cr

Крім того, WRA містить 0,90–1,30 % Mo.

Молібден важливий для підвищення стійкості нержавіючої сталі до певних локальних видів корозії.

Тому у прямому порівнянні:

WRA > WRB за потенціалом корозійної стійкості.

Навіщо у WRA молібден

Молібден Mo 0,90–1,30 % — одна з ключових відмінностей сталі X90CrMoV18.

Він сприяє:

• підвищенню прогартовуваності;
• підвищенню зносостійкості;
• покращенню опору окремим видам корозії;
• покращенню експлуатаційних властивостей за важких умов роботи.

У WRB X46Cr13 молібден у стандартному хімічному складі відсутній.

Навіщо у WRA ванадій

У X90CrMoV18 міститься:

V = 0,07–0,12 %.

У стандартному складі X46Cr13 ванадій відсутній.

Ванадій сприяє формуванню зносостійкої структури сталі та покращує її експлуатаційні властивості після термічної обробки.

Саме тому X90CrMoV18 добре підходить для деталей, де потрібна висока стійкість до зношування.

За високих механічних навантажень

Якщо порівнювати два вали однакового діаметра:

Для звичайного лінійного переміщення:
WRB — достатній варіант.

Для інтенсивної промислової експлуатації:
WRA — кращий вибір.

X90CrMoV18 застосовується, зокрема, для:

• валів;
• машинобудівних деталей;
• насосів;
• компонентів високого тиску;
• деталей, що працюють в умовах інтенсивного зношування.

При цьому це не означає, що конкретний лінійний вал WRA автоматично має певне допустиме значення тиску в барах. Допустиме навантаження залежить від діаметра вала, відстані між опорами та конструкції вузла.

Робота за різних температур

Коефіцієнт теплового розширення приблизно становить:

Тобто WRA дещо менше розширюється під час нагрівання.

Різниця невелика, але для довгих прецизійних напрямних може мати технічне значення.

Що краще для харчового обладнання

Для важчих умов експлуатації частіше варто обирати WRA.

Особливо WRA доцільний там, де є:

• висока вологість;
• часте миття;
• контакт із водою;
• інтенсивна експлуатація;
• підвищені вимоги до зносостійкості.

Якщо для миття застосовуються сильні хлоровмісні засоби, необхідно окремо перевіряти їх склад, концентрацію і температуру.

Що краще для фармацевтичного та медичного обладнання

Обидві сталі можуть застосовуватися в медичному та фармацевтичному обладнанні.

Для високонавантаженої лінійної системи перевагу доцільно віддати:

WRA X90CrMoV18.

Який вал обирати залежно від умов експлуатації

Чим WRA відрізняється від WRB?

Обидві серії являють собою прецизійні нержавіючі лінійні вали з індукційно загартованою та шліфованою робочою поверхнею. Головна відмінність полягає у використаній марці сталі.

WRB виготовляється зі сталі X46Cr13 (1.4034) — мартенситної нержавіючої сталі з вмістом хрому 12,5–14,5 %. Це універсальне рішення для систем лінійного переміщення, що працюють у звичайних промислових умовах, за підвищеної вологості та періодичного контакту з прісною водою.

WRA виготовляється з більш високолегованої сталі X90CrMoV18 (1.4112) із вмістом 17–19 % хрому, 0,90–1,30 % молібдену та 0,07–0,12 % ванадію. Такий склад забезпечує підвищену зносостійкість і вищий потенціал корозійної стійкості, тому WRA краще підходить для інтенсивно працюючого обладнання, вологих умов, частого миття та підвищених вимог до довговічності.

Коротко:

WRB — універсальний нержавіючий лінійний вал.

WRA — посилений варіант для складніших і більш інтенсивних умов експлуатації.