Quais são as especificações típicas do material e do tratamento térmico para rolamentos de rolos cruzados de uma linha única?

As especificações típicas de material e tratamento térmico para Rolamentos de rolos cruzados de linha única são cuidadosamente selecionados para garantir alta capacidade de suporte de carga, resistência ao desgaste, integridade estrutural e durabilidade sob condições operacionais exigentes. Esses rolamentos são comumente usados em equipamentos como guindastes, escavadeiras, turbinas eólicas, robôs industriais e plataformas rotativas, onde cargas axiais e radiais, além de momentos de inclinação, precisam ser acomodadas simultaneamente. Portanto, a escolha de materiais e processos de tratamento térmico deve atender aos requisitos de desempenho, mantendo a estabilidade dimensional e a força da fadiga.

O material mais comum usado para as pistas de rolamentos de rolos cruzados de fila única é 42crmo (AISI 4140 ou equivalente), um aço de baixa liga de carbono de carbono conhecido por sua excelente resistência, tenacidade e hardenabilidade. Este aço oferece uma combinação equilibrada de usinabilidade na condição recozida e alta resistência mecânica após o tratamento térmico. Em algumas aplicações com demandas de carga mais baixas ou restrições de custo, 50mn (DIN 1.1216) também podem ser usados, embora normalmente seja menos resistente ao desgaste e mais suscetível à fadiga.

Depois que as pistas são usinadas para a geometria necessária, elas passam por endurecer a superfície por tratamento térmico de indução, um processo no qual o aquecimento localizado e a extinção rápida criam uma camada endurecida nas superfícies de trabalho. Para 42crmo, o objetivo é alcançar uma dureza da superfície da pista de HRC 55-62, com uma profundidade de endurecimento normalmente variando de 3 mm a 6 mm, dependendo do tamanho e do design do rolamento. O núcleo da pista permanece relativamente mais suave (em torno da HRC 30-40), preservando a tenacidade e a resistência ao rachaduras.

Além das pistas, os elementos rolantes-que são tipicamente rolos cilíndricos em uma configuração cruzada-também são tratados pelo término para alta dureza e vida de fadiga. Esses rolos geralmente são feitos de aço cromado de grau de rolamento, como GCR15 (AISI 52100 ou DIN 100CR6). Este material oferece excelente dureza, resistência ao desgaste e estabilidade dimensional. Os rolos são tratados pelo término através de um processo completo de têmpera e temperamento, resultando em uma dureza da HRC 60-66. Isso garante baixa resistência ao rolamento e vida útil estendida, mesmo sob cargas altas e operação contínua.

As gaiolas ou separadores espaçadores, usados para manter o espaçamento uniforme dos rolos, são frequentemente fabricados a partir de plásticos de engenharia (como nylon ou pom), latão ou até aço suave, dependendo da velocidade operacional e das condições ambientais. Esses componentes não são tipicamente tratados timorizados, mas são escolhidos para compatibilidade com lubrificação e expansão térmica.

Os dentes da engrenagem - se o rolamento incluir um anel de engrenagem externo ou interno - também estão sujeitos a endurecimento da indução após serem cortados. A dureza da superfície dentária para os segmentos de engrenagem é tipicamente em torno da HRC 50-60, com uma profundidade de caixa de cerca de 1,5 mm a 3 mm, garantindo a resistência ao desgaste e mantendo o perfil do dente sob o engajamento repetido.

Além do endurecimento, a temperatura é aplicada após o tratamento térmico para aliviar as tensões internas e reduzir a fragilidade. Isso ajuda a evitar rachaduras e distorções na superfície durante a operação. Além disso, o recozimento ou a normalização podem ser aplicados aos espaços em branco do anel de rolamento antes da usinagem para garantir a microestrutura uniforme e melhorar a máquinabilidade.

A resistência à corrosão é outra consideração, especialmente em aplicações marítimas, offshore ou de sala limpa. Para esses ambientes, tratamentos de superfície como revestimento de óxido preto, revestimento de fosfato ou mesmo revestimento especializado resistente à corrosão podem ser aplicados. Em casos raros, o aço inoxidável (como o AISI 440C) é usado, mas isso é incomum devido a custo e menor capacidade de carga em comparação com 42CrMo ou GCR15.

As especificações típicas de material e tratamento térmico para rolamentos de rolos cruzados de uma linha única incluem:

Material de corrida: 42crmo (AISI 4140), indução de superfície endurecida para HRC 55–62, profundidade de endurecimento 3–6 mm
Material do rolo: GCR15 (AISI 52100), endurecido para HRC 60–66
Dentes de engrenagem: indução endurecida para HRC 50–60, profundidade 1,5–3 mm
Dureza do núcleo (pista): HRC 30–40 para resistência estrutural
Material da gaiola: nylon, latão ou aço macio, dependendo das condições
Proteção opcional de corrosão: óxido preto, revestimento de fosfato ou revestimento conforme necessário

Essas especificações são essenciais para garantir que os rolamentos de sobrecarga tenham desempenho confiável sob cargas complexas e intervalos de serviço prolongados. Controle da qualidade da fabricação - incluindo testes de dureza, análise de microestrutura e inspeção dimensional - é crítico para verificar se os processos de tratamento térmico alcançaram as propriedades desejadas. Deixe-me saber se você precisar de uma versão expandida para documentação técnica, um resumo do fornecedor ou conteúdo do site orientado a SEO.