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NSK
Les roulements à rouleaux sphériques Super-TF de NSK offrent une longue durée de vie dans les environnements contaminés
Les défaillances imprévues des roulements des machines et équipements critiques pour la production peuvent s'avérer extrêmement coûteuses en pièces de rechange, main-d'oeuvre et temps d'arrêt, avec un impact négatif sur la rentabilité. Ce problème s'aggrave dans les environnements contaminés, tels que la sidérurgie. C'est pourquoi un nombre croissant d'aciéries se tournent vers les avantages offerts par les roulements à rouleaux sphériques Super-TF longue durée de NSK. Fabriqués à partir d'un matériau spécialement développé (propriété NSK), ces roulements sont à même d'augmenter sensiblement la durée de vie et le temps de fonctionnement.
L'acier à roulement NSK Super-Tough (Super-TF) est un matériau breveté idéal pour les applications à très fortes charges, qui a également prouvé sa capacité à réduire l'écaillage des surfaces en cas de contamination du lubrifiant.
Dans l'industrie sidérurgique, les roulements doivent souvent fonctionner dans des conditions où des particules ou des débris métalliques peuvent facilement contaminer le lubrifiant. Ces contaminants créent des indentations sur les chemins de roulement, où les contraintes concentrées autour de ces indentations finissent par provoquer l’apparition de fissures et d’un écaillage des surfaces.
Les recherches de NSK révèlent qu'un niveau élevé d'austénite résiduelle est un moyen extrêmement efficace pour réduire la concentration de contraintes autour des indentations et de prolonger la durée de vie des roulements. La technologie TF en général est un procédé de traitement thermique unique permettant d'optimiser le niveau d'austénite résiduelle dans les matériaux de roulement. Cependant, l'austénite elle-même possède une microstructure molle. Pour répondre au besoin d'une plus grande dureté avec un niveau supérieur d'austénite retenue, NSK a développé une technique visant à réduire le diamètre des particules de carbure et de carbonitrure par rapport à celles présentes dans les roulements cémentés standard.
L'acier à roulement Super-TF obtenu, avec sa composition chimique particulière et son processus de traitement thermique spécial, offre une durée de vie impressionnante. En 2017, le laboratoire d'essai DNV GL a certifié qu’avec le matériau Super-TF, il est possible d'améliorer de 23% la capacité charge dynamique des roulements à rouleaux. Cette augmentation équivaut à un doublement effectif de la durée de vie par rapport aux roulements fabriqués en acier standard.
Parmi les sociétés en mesure de justifier les avantages annoncés, figure une aciérie confrontée tous les 3 à 4 mois à des défaillances de roulements (roulements à rouleaux sphériques type 24040) sur son laminoir à froid. Les ingénieurs NSK ont analysé les roulements défectueux et les échantillons de graisse dans le cadre de leur Programme de valeur ajoutée AIP. Ils ont découvert que les conditions de fonctionnement hautement contaminées du laminoir étaient à l'origine des défaillances inattendues des roulements, des coûteux arrêts non planifiés et le rendement de production réduits.
L'équipe d'experts NSK a préconisé l'adoption de roulements à rouleaux sphériques Super-TF pour lutter contre la contamination par les débris dans le lubrifiant. A l’issue d’un essai sur quatre mois, l'aciérie a renvoyé les roulements au laboratoire de NSK pour inspection. Une analyse de fatigue aux rayons X a révélé une durée de vie résiduelle de 29 à 50 mois grâce à la résistance supérieure à l'usure des roulements Super-TF.
Ces dernières années, l'aciérie n'a remplacé ses roulements de laminoir qu'une fois par an, lors de la maintenance programmée, réalisant ainsi d'importantes économies en termes de remplacement de roulements, de temps d'arrêt et de coûts de maintenance.
Dans l'industrie sidérurgique, les roulements doivent souvent fonctionner dans des conditions où des particules ou des débris métalliques peuvent facilement contaminer le lubrifiant. Ces contaminants créent des indentations sur les chemins de roulement, où les contraintes concentrées autour de ces indentations finissent par provoquer l’apparition de fissures et d’un écaillage des surfaces.
Les recherches de NSK révèlent qu'un niveau élevé d'austénite résiduelle est un moyen extrêmement efficace pour réduire la concentration de contraintes autour des indentations et de prolonger la durée de vie des roulements. La technologie TF en général est un procédé de traitement thermique unique permettant d'optimiser le niveau d'austénite résiduelle dans les matériaux de roulement. Cependant, l'austénite elle-même possède une microstructure molle. Pour répondre au besoin d'une plus grande dureté avec un niveau supérieur d'austénite retenue, NSK a développé une technique visant à réduire le diamètre des particules de carbure et de carbonitrure par rapport à celles présentes dans les roulements cémentés standard.
L'acier à roulement Super-TF obtenu, avec sa composition chimique particulière et son processus de traitement thermique spécial, offre une durée de vie impressionnante. En 2017, le laboratoire d'essai DNV GL a certifié qu’avec le matériau Super-TF, il est possible d'améliorer de 23% la capacité charge dynamique des roulements à rouleaux. Cette augmentation équivaut à un doublement effectif de la durée de vie par rapport aux roulements fabriqués en acier standard.
Parmi les sociétés en mesure de justifier les avantages annoncés, figure une aciérie confrontée tous les 3 à 4 mois à des défaillances de roulements (roulements à rouleaux sphériques type 24040) sur son laminoir à froid. Les ingénieurs NSK ont analysé les roulements défectueux et les échantillons de graisse dans le cadre de leur Programme de valeur ajoutée AIP. Ils ont découvert que les conditions de fonctionnement hautement contaminées du laminoir étaient à l'origine des défaillances inattendues des roulements, des coûteux arrêts non planifiés et le rendement de production réduits.
L'équipe d'experts NSK a préconisé l'adoption de roulements à rouleaux sphériques Super-TF pour lutter contre la contamination par les débris dans le lubrifiant. A l’issue d’un essai sur quatre mois, l'aciérie a renvoyé les roulements au laboratoire de NSK pour inspection. Une analyse de fatigue aux rayons X a révélé une durée de vie résiduelle de 29 à 50 mois grâce à la résistance supérieure à l'usure des roulements Super-TF.
Ces dernières années, l'aciérie n'a remplacé ses roulements de laminoir qu'une fois par an, lors de la maintenance programmée, réalisant ainsi d'importantes économies en termes de remplacement de roulements, de temps d'arrêt et de coûts de maintenance.
1) Les roulements à rouleaux sphériques Super-TF de NSK offrent une longue durée de vie dans les conditions où la lubrification est facilement contaminée. Photo : sspopov/Shutterstock.
2) L'acier à roulement Super-TF présente une composition chimique particulière soumise à un processus de traitement thermique exclusif. Photo : NSK.
