Рельсовые направляющие из нержавеющей стали 440C, K.D

Рельсовые направляющие из нержавеющей стали 440C (Stainless Steel), K.D

Профильные рельсовые линейные направляющие из нержавеющей стали 440C (Stainless Steel 440C) предназначены для оборудования, где одновременно требуются высокая точность линейного перемещения, высокая твёрдость рабочих дорожек и повышенная устойчивость материала к воздействию влаги и коррозии.

В отличие от стандартной рельсовой направляющей из закалённой стали с дополнительным поверхностным покрытием, в исполнении Stainless Steel 440C сама рейка изготовлена из коррозионностойкой стали.

Характеристики:

Главное преимущество такого исполнения заключается в том, что коррозионностойким является не только тонкий поверхностный слой, а сам материал рейки по всему её сечению.

Это принципиально отличает 440C от направляющих с гальваническим хромированием (Chrome Electroplating) и чёрным хромированием (Black Chrome Plating).

Что такое сталь 440C

AISI 440C — высокоуглеродистая мартенситная нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома.

Она специально интересна для деталей, которым одновременно необходимы:

коррозионная стойкость + высокая твёрдость + высокая износостойкость.

Именно поэтому 440C традиционно применяется не только как конструкционная нержавеющая сталь, но и как материал для подшипниковых элементов.

Для рельсовой направляющей это очень важная характеристика, потому что рабочие дорожки рейки также постоянно находятся под высокими контактными нагрузками от шариков каретки.

Международные обозначения стали 440C

Одна и та же сталь может встречаться под различными обозначениями.

Химический состав 440C

Основная особенность 440C — сочетание очень высокого для нержавеющей стали содержания углерода и большого количества хрома.

Типичный нормативный диапазон выглядит следующим образом:

Зачем в 440C так много углерода

Для обычной нержавеющей стали содержание углерода около 1 % выглядит очень большим. Но именно углерод позволяет 440C после термической обработки получить высокую твёрдость. В структуре материала образуются твёрдые хромистые карбиды, которые увеличивают сопротивление поверхности износу. Поэтому 440C значительно отличается от распространённых нержавеющих сталей 304 и 316.

304 и 316 прекрасно противостоят коррозии, но не предназначены для получения такой высокой твёрдости обычной закалкой.

440C, напротив, разрабатывалась с акцентом на:

твёрдость + износостойкость + коррозионную стойкость.

Зачем в стали 16–18 % хрома

Хром отвечает прежде всего за способность стали сопротивляться коррозии.

На поверхности нержавеющей стали формируется очень тонкая пассивная плёнка, которая ограничивает взаимодействие основного металла с окружающей средой.

Благодаря содержанию хрома 16–18 % 440C обладает намного более высокой коррозионной стойкостью, чем обычные высокоуглеродистые или подшипниковые стали без достаточного содержания хрома.

Какой тип структуры имеет 440C

440C относится к: мартенситным нержавеющим сталям.

Это означает, что материал способен упрочняться термической обработкой.

После закалки и отпуска формируется твёрдая мартенситная структура, необходимая для деталей, работающих под механической нагрузкой и трением.

Для рельсовой направляющей это особенно важно: обычная мягкая нержавеющая сталь для прецизионной дорожки качения была бы недостаточно твёрдой.

Твёрдость 440C

После соответствующей термической обработки сталь 440C способна достигать примерно:

55–58 HRC

Что означает 55-58 HRC для рельсовой направляющей

55-58 HRC — всё ещё очень высокая твёрдость для нержавеющей стали.

Такой уровень позволяет использовать материал для деталей, подвергающихся трению, контактным нагрузкам и износу.

Именно поэтому 440C нужно сказать что это не как «более твёрдая направляющая », а как: высокотвёрдую нержавеющую рельсовую направляющую.

Почему 440C особенно подходит для дорожек качения

В профильной линейной системе шарики каретки перемещаются непосредственно по дорожкам рейки. Контакт происходит на очень небольшой площади, поэтому локальные контактные напряжения достаточно высокие. Материал дорожки должен одновременно обладать:

высокой твёрдостью, сопротивлением износу, стабильностью размеров и достаточной прочностью.

И здесь 440C имеет серьёзное преимущество перед многими другими нержавеющими сталями.

хромовое покрытие → закалённый слой → стальная основа.

чёрное хромовое покрытие → закалённый слой → стальная основа.

рейка по всему сечению изготовлена из нержавеющей стали 440C

Главное преимущество — коррозионностойкий материал по всему сечению

Это самое важное отличие 440C от покрытых направляющих.

У рельса с хромовым покрытием коррозионную защиту обеспечивает внешний слой толщиной несколько микрометров.

Если этот слой серьёзно повреждён, под ним открывается базовый материал.

В случае 440C:

под поверхностью находится та же нержавеющая сталь 440C.

Если поверхность получила царапину, это не означает, что под ней сразу открылась обычная углеродистая или подшипниковая сталь.

Это очень серьёзное эксплуатационное преимущество.

Важное отличие при глубокой царапине

Почему 440C не заменяют обычной 304 или 316

«Если нужна нержавейка, почему просто не сделать рейку из 304 или 316?»

Причина — рабочие дорожки.

304 и 316 хорошо сопротивляются коррозии, но они не относятся к высокотвёрдым закаливаемым подшипниковым сталям.

Для рельсовой направляющей этого недостаточно.

440C позволяет получить комбинацию:

нержавеющая сталь + высокая твёрдость + высокая износостойкость.

Именно поэтому материал востребован в подшипниковой технике.

Почему 440C используют в подшипниках и при изготовлении шариков для подшипников, роликов, игл и колец коррозионностойких подшипников.

Износостойкость

440C является высокоизносостойкой нержавеющей сталью.

С рельсовыми направляющие от компании K.D, можно испольщовать только каретки от компании K.D

440C магнитная или нет

440C является мартенситной нержавеющей сталью и сохраняет магнитные свойства.

440C притягивается магнитом.

Это не дефект и не доказательство того, что сталь «не нержавеющая».

Очень многие покупатели ошибочно считают, что любая нержавейка не должна магнититься.

Для 440C магнитные свойства абсолютно нормальны.

Где особенно полезны направляющие 440C

В оборудование, где стандартная стальная направляющая постоянно находится в условиях повышенного риска коррозии.

Это может быть промышленная автоматизация, влажные производственные помещения, упаковочное оборудование, производственные линии с регулярной мойкой окружающих узлов, некоторые виды пищевого оборудования, лабораторная техника, измерительные установки, медицинское и фармацевтическое оборудование, электронная промышленность и оборудование, которое часто подвергается воздействию влажного воздуха или длительным периодам простоя.

Рельсовые направляющие применение 440C в машиностроении, электронной, медицинской и пищевой промышленности, а также в изнашиваемых и подшипниковых деталях.

Но для прямого контакта с продуктами питания или медицинского применения необходимо отдельно проверять требования конкретного оборудования и нормативов — наличие самой стали 440C автоматически не делает всю линейную систему сертифицированной для пищевой или медицинской отрасли.