SKF混合陶瓷軸承在海洋環(huán)境的應(yīng)用 

陶瓷軸承在鋼無法承受的環(huán)境中提供耐腐蝕性
海底應(yīng)用的特點(diǎn)是持續(xù)的惡劣條件和極端環(huán)境。在海洋環(huán)境中，各種應(yīng)用涉及水下機(jī)器人和電信系統(tǒng)的螺旋槳軸和部件。然而，在水、鹽和惡劣條件下，僅僅選擇任何軸承都是不夠的——選擇合適的軸承以獲得最佳性能和耐用性至關(guān)重要。
世界腐蝕組織報(bào)告稱，全球每年的腐蝕成本高達(dá)驚人的2.2萬億美元，相當(dāng)于世界國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%以上。當(dāng)水下工業(yè)應(yīng)用中的軸承開始受到腐蝕時(shí)，會(huì)引發(fā)一連串的有害影響。
首先，腐蝕加速了軸承滾道、滾動(dòng)元件和保持架的磨損。這種磨損加劇，再加上受損的表面完整性，增加了軸承對磨料顆粒和污染物入侵的敏感性。這些污染物會(huì)進(jìn)一步加劇密封、齒輪和其他軸承等關(guān)鍵部件的磨損和損壞，最終導(dǎo)致進(jìn)一步的故障，增加維護(hù)和更換成本。
快速干預(yù)和使用耐腐蝕軸承對于減輕這些風(fēng)險(xiǎn)并確保海底設(shè)備的完整性和壽命至關(guān)重要。
當(dāng)軸承完全浸沒時(shí)，其壽命可能會(huì)受到顯著影響，具體取決于材料成分。以440級不銹鋼軸承為例。雖然它們對淡水和弱化學(xué)物質(zhì)表現(xiàn)出很高的抵抗力，但當(dāng)暴露在鹽水中或完全浸入水中時(shí)，它們?nèi)菀卓焖俑g。
440級不銹鋼軸承難以承受這些環(huán)境的腐蝕性，即使有鈍化等外部保護(hù)，也會(huì)導(dǎo)致性能下降和過早失效。
鈍化涉及一種金屬表面處理工藝，利用硝酸或檸檬酸去除表面的游離鐵。這種化學(xué)處理產(chǎn)生了一層保護(hù)性氧化物層，減少了與空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性，并防止了腐蝕。然而，在海洋環(huán)境中，如果沒有保護(hù)，鈍化的金屬最終會(huì)腐蝕。那么，哪種材料是海底應(yīng)用的理想材料呢？
陶瓷軸承在腐蝕性環(huán)境中表現(xiàn)出色，盡管它們的初始成本可能更高。陶瓷軸承，如Si3N4軸承，不會(huì)與鹽水和許多苛刻的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，即使在永久浸沒的情況下，也能增加一致的性能。這一特性為海底運(yùn)營商提供了可靠的軸承解決方案，提高了運(yùn)營效率，并減少了與維護(hù)和更換相關(guān)的停機(jī)時(shí)間。
減少摩擦和磨損
與鋼軸承相比，陶瓷軸承的摩擦系數(shù)顯著降低，從而降低了能耗，提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率，延長了使用壽命。
用于陶瓷軸承的材料氧化鋯（ZrO2）和氮化硅（Si3N4）都具有優(yōu)異的耐腐蝕性。由于這些材料具有低摩擦系數(shù)，它們甚至可以在低速應(yīng)用中無需潤滑即可使用。陶瓷材料的特殊硬度也有助于降低磨損率，延長軸承的使用壽命，減少維護(hù)和更換的停機(jī)時(shí)間。
耐碎屑和污染
海底環(huán)境經(jīng)常使軸承面臨碎屑、沙子和其他污染物的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情況下，傳統(tǒng)的鋼軸承將遭受加速磨損和故障。
由于陶瓷軸承的硬度要高得多，因此其對顆粒侵入的抵抗力有所提高，盡管應(yīng)注意防止污染物進(jìn)入任何軸承，以確?？煽窟\(yùn)行。該功能降低了故障風(fēng)險(xiǎn)，并增強(qiáng)了海底設(shè)備的耐用性。
非磁性
在海底電信系統(tǒng)等應(yīng)用中，軸承的選擇對于確保海底光纖電纜上可靠高效的信號傳輸至關(guān)重要。陶瓷軸承在這種情況下具有顯著優(yōu)勢，是理想的選擇。
陶瓷軸承的主要優(yōu)點(diǎn)之一是其非磁性，這在防止電磁干擾信號傳輸方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。由于海底電信系統(tǒng)依賴于遠(yuǎn)距離精確的數(shù)據(jù)傳輸，任何磁干擾都可能導(dǎo)致信號中斷和數(shù)據(jù)丟失。
通過使用非磁性陶瓷軸承，這些系統(tǒng)可以保持信號傳輸?shù)耐暾?，確保各大洲之間的通信不中斷，并提高海底電信網(wǎng)絡(luò)的整體可靠性和性能。
全陶瓷軸承由氧化鋯或氮化硅制成，配有PEEK保持架和密封件，在海洋應(yīng)用中提供卓越的耐腐蝕性。由于陶瓷軸承不受海水影響，因此可以在永久浸沒的海洋環(huán)境中使用，并可以應(yīng)對更高的負(fù)載。
陶瓷軸承主要用于對鋼軸承過于不利的環(huán)境中，由于陶瓷的脆性，不太可能承受較大的沖擊載荷。SMB軸承ZrO2軸承具有幾個(gè)有利的性能。它們是非磁性和非導(dǎo)電的，適用于各種應(yīng)用。
此外，它們對各種化學(xué)物質(zhì)都具有很高的耐腐蝕性。它們的耐水性進(jìn)一步提高了其在海洋應(yīng)用中的適用性，特別是在完全浸沒的情況下，或者在負(fù)載或速度超過316海洋級軸承能力的情況下。
由于腐蝕成本很高，可能會(huì)導(dǎo)致軸承磨損，因此在早期選擇最合適的軸承材料可以幫助海底運(yùn)營商防止停機(jī)、計(jì)劃外返工和昂貴的更換零件。投資于完全耐腐蝕、壽命長的陶瓷軸承將有助于避免干擾應(yīng)用并保持穩(wěn)定的工作流程。