Les composants forgés de support de rotation sont des pièces importantes des machines d’ingénierie, qui assurent des fonctions essentielles, telles que la transmission de la charge et du couple, le soutien du poids de l’équipement, etc. Pour les composants de support de rotation, le choix des matériaux est crucial car les caractéristiques de performance des différents matériaux peuvent avoir un impact correspondant sur les performances des pièces. Cet article aborde le choix des matériaux et l’impact sur les performances des composants forgés de support de rotation dans deux aspects.
I. Choix de matériaux
L’acier est le matériau de fabrication le plus couramment utilisé pour les composants de support de rotation. Selon l’environnement d’application et les exigences, différents numéros et types d’acier peuvent être choisis. Les matériaux courants incluent : acier 45 #, acier 20MnCr5, acier 42CrMo4, etc. En plus de l’acier, d’autres matériaux métalliques ou non métalliques peuvent également être utilisés pour les composants de support de rotation, tels que la fonte, l’acier coulé, les alliages à base de nickel, etc.
Le choix des matériaux doit tenir compte des aspects suivants :
- Performances mécaniques
Les performances mécaniques du matériau sont la considération première lors du choix, comprenant la résistance, la plasticité, la dureté, etc. Les composants forgés de support de rotation doivent avoir une résistance et une plasticité élevées en même temps, ne produisant pas de rupture due à la fatigue ou de déformation plastique sous la charge de travail normale. De plus, lors du choix des matériaux, il est nécessaire de considérer également la difficulté de traitement associée et d’autres facteurs connexes.
- Résistance à la corrosion et à l’usure
Les composants de support de rotation sont souvent soumis à l’influence de facteurs environnementaux tels que l’eau, le sol, l’huile, le sable, etc. Par conséquent, il est nécessaire de choisir des matériaux ayant de bonnes performances de résistance à la corrosion et de résistance à l’usure. Les matériaux tels que la fonte, les alliages de cuivre et l’acier au manganèse ont de bonnes performances de résistance à la corrosion; tandis que l’acier, l’aluminium et les alliages de nickel ont une bonne résistance à l’usure.
- Coût et fiabilité
Le choix des matériaux doit prendre en compte non seulement les performances mécaniques fondamentales et l’environnement d’utilisation, mais aussi le coût et la fiabilité de fabrication, en particulier pour les composants de support de rotation produits en grande quantité, qui nécessitent une maîtrise des coûts plus importante.
II. Impact des matériaux sur les performances
- Résistance
La résistance des matériaux a une relation directe avec la capacité de charge des composants de support de rotation. L’utilisation de matériaux à haute résistance peut améliorer la capacité de charge des pièces. Cependant, avec l’augmentation de la résistance, la plasticité du matériau diminue également, ce qui peut avoir un impact sur la durée de vie et la sécurité des pièces.
- Plasticité
La plasticité des matériaux représente l’équilibre entre la résistance et la capacité de déformation plastique des matériaux lorsqu’ils sont soumis à des forces externes. Les composants forgés de support de rotation doivent avoir une excellente plasticité, capables de supporter des charges de travail extrêmes sans rupture due à la fatigue, afin d’assurer un fonctionnement stable de l’ensemble de l’équipement.
- Dureté
La dureté des matériaux se réfère aux valeurs obtenues lors des tests de dureté, où une valeur plus élevée signifie que le matériau est plus dur, mais en même temps, cela indique une plasticité relativement faible. Par conséquent, lors du choix des matériaux, il convient de trouver un équilibre en fonction de l’environnement d’utilisation spécifique, afin de garantir une performance globale suffisamment bonne pour les composants de support de rotation.
En conclusion, le choix des matériaux pour les composants forgés de support de rotation et leur impact sur les performances est un problème relativement complexe, qui doit être considéré de manière intégrée en fonction des besoins d’utilisation spécifiques, des conditions de fabrication et du budget, afin d’obtenir le meilleur rapport coût-efficacité et l’efficacité d’utilisation des pièces.
