Nuovo acciaio per cuscinetti

Con TL (Tough and Long Life) NSK ha messo a punto un materiale speciale destinato alla produzione di cuscinetti per alte temperature.

L'obiettivo, spiega l'azienda, è di ridurre i fenomeni di danneggiamento e frattura dell'anello interno dei cuscinetti radiali orientabili a rulli, utilizzati in impianti che operano ad elevate temperature, come le sezioni di essiccazione delle macchine per la produzione della carta. Oltre ad evitare la rottura dell'anello interno, l'acciaio speciale TL garantisce maggiore durezza delle superfici di rotolamento e stabilità dimensionale.

NSK ha messo a punto questo acciaio per risolvere i problemi delle sezioni di essiccazione delle moderne cartiere, dove le temperature nel cilindro cavo, attraverso il quale passano vapore ed olio, possono raggiungere i 180°C e, talvolta, nelle macchine di ultima generazione, arrivano addirittura a 200-230°C. Queste temperature provocano notevoli sollecitazioni termiche, che a loro volta possono determinare la rottura degli anelli interni dei cuscinetti orientabili a rulli. Durante l'essiccazione, infatti, si verificano fenomeni di espansione termica del cilindro: questo fa aumentare lo sforzo di trazione sull‘anello interno del cuscinetto per via della differenza di temperatura tra il cilindro e l'anello. In queste condizioni sussiste un rischio maggiore di cedimento per frattura dell'anello interno.

NSK, dopo aver analizzato la dinamica del processo, ha messo a punto un metodo di valutazione della resistenza che le ha poi consentito di sviluppare la specifica TL (Tough and Long-Life). Si tratta di un particolare trattamento superficiale applicato ad un acciaio speciale che produce sia un'elevata durezza delle superfici di rotolamento, sia una notevole stabilità dimensionale ad alte temperature (fino a 200°C), pur avendo lo stesso livello di tensioni residue di compressione dell'acciaio cementato tradizionale.

Quest'ultima caratteristica aumenta notevolmente la resistenza alla rottura rispetto ai tradizionali cuscinetti orientabili a rulli. Secondo la società, i cuscinetti in acciaio TL presentano una resistenza alla rottura degli anelli interni superiore a quella dei cuscinetti in acciaio bainitico (acciaio per cuscinetti al cromo ad alto tenore di carbonio temprato isotermicamente), o in acciaio standard per cuscinetti (acciaio temprato per cuscinetti al cromo ad alto tenore di carbonio).

La durezza superficiale delle sedi di rotolamento dell'acciaio TL è superiore anche a quella dell'acciaio bainitico per cuscinetti e dell'acciaio cementato. Ciò significa che con l'acciaio TL si ottiene una durata, in presenza di inclusioni, superiore a quella di qualsiasi altro acciaio per cuscinetti.

Sebbene NSK abbia sviluppato il materiale TL (Tough and Long Life) per i cuscinetti radiali orientabili a rulli utilizzati nelle macchine per la produzione della carta, la capacità di prevenire le fratture, la stabilità dimensionale e la durata superiore rendono questo materiale ideale per un utilizzo in una gamma estesa di applicazioni.