سوپر آلیاژها

 

سوپر آلیاژ

 

 

سوپر آلیاژ (Superalloy) به آلیاژهای پایه نیکل، پایه آهن – نیکل و پایه کبالت گفته می شود که عموما در دماهای بالاتر از 540 درجه سانتی گراد استفاده می شوند. سوپر آلیاژ های پایه آهن – نیکل مانند آلیاژ IN-718 از فن آوری فولادهای زنگ نزن توسعه یافته اند و معمولا به صورت کار شده هستند. سوپر آلیاژ های پایه نیکل و پایه کبالت بسته به نوع کاربرد و ترکیب شیمیایی می توانند به صورت ریخته یا کار شده باشند.

از آغاز پیدایش سوپر آلیاژ ها، تعداد زیادی آلیاژ شناخته شده و مورد مطالعه قرار گرفته و تعدادی نیز به عنوان اختراع ثبت شده اند. تعدادی از آن ها در طول سالیان گذشته غربال شده و تعدادی به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. در شکل زیر رفتار تنش گسیختگی سه گروه آلیاژی با یکدیگر مقایسه شده اند (سور آلیاژهای پایه آهن- نیکل، پایه نیکل و پایه کبالت).

سوپرآلیاژ های دارای ترکیب شیمیایی مناسب را می توان با آهنگری و نورد به اشکال گوناگون درآورد. ترکیب های شیمیایی پرآلیاژ تر معمولا به صورت ریخته گری می باشند. ساختارهای سرهم بندی شده را می توان با جوشکاری یا لحیم کاری بدست آورد، اما ترکیب های شیمیایی که دارای مقادیر زیادی از فازهای سخت کننده هستند، به سختی جوشکاری می شوند. خواص سوپرآلیاژها را با تنظیم ترکیب شیمیایی و فرآیند (شامل عملیات حرارتی) می توان کنترل کرد و استحکام مکانیکی بسیار عالی در محصول تمام شده به دست آورد.

اصول متالورژی سوپر آلیاژها

 

 

سوپرآلیاژهای پایه آهن، نیکل و کبالت معمولا دارای ساختار بلوری با شبکه مکعبی با سطوح مرکزدار (FCC) هستند. آهن و کبالت در دمای محیط دارای ساختار FCC نیستند. هر دو فلز در دماهای بالا یا در حضور عناصر آلیاژی دیگر، دگرگونی یافته و شبکه واحد آن ها به FCC تبدیل می شود. در مقابل، ساختمان بلوری نیکل در همه دماها به شکل FCC است. حد بالایی این عناصر در سوپر آلیاژها توسط دگرگونی فازها و پیدایش فازهای آلوتروپیک تعیین نمی شود بلکه توسط دمای ذوب موضعی آلیاژها و انحلال فازهای استحکام یافته تعیین می گردد. در ذوب موضعی بخشی از آلیاژ که پس از انجماد ترکیب شیمیایی تعادلی نداشته است در دمایی کمتر از مناطق مجاور خود ذوب می شود. همه آلیاژها دارای یک محدوده دمایی ذوب می شوند و عمل ذوب شدن در دمای ویژه ای صورت نمی گیرد، حتی اگر جدایش غیر تعادلی عناصر آلیاژی وجود نداشته باشد. استحکام سوپر آلیاژ ها نه تنها به وسیله شبکه FCC و ترکیب شیمیایی آن، بلکه با حضور فازهای استحکام دهنده ویژه مانند رسوب ها افزایش می یابد. کار انجام شده بر روی سوپر آلیاژ (مانند تغییر شکل سرد) نیز استحکام را افزایش می دهد، اما این استحکام به هنگام قرارگیری فلز در دماهای بالا حذف می شود.

تمایل به دگرگونی از فاز FCC به فاز پایدارتر در دمای پایین وجود دارد که گاهی در سوپر آلیاژ های کبالت اتفاق می افتد. شبکه FCC سوپر آلیاژ قابلیت انحلال وسیعی برای بعضی عناصر آلیاژی دارد و رسوب فازهای استحکام دهنده (در سوپر آلیاژ های پایه آهن – نیکل و پایه نیکل) انعطاف پذیری بسیار عالی آلیاژ را به همراه دارد. چگالی آهن خالص 7.8 گرم بر سانتی متر مکعب و چگالی نیکل و کبالت تقریبا 8.9 گرم بر سانتی متر مکعب است. چگالی سوپر آلیاژ های پایه آهن - نیکل تقریبا 8.3-7.9 گرم بر سانتی متر مکعب، پایه کبالت 9.4-8.3 و پایه نیکل 7.8-8.9 است.

چگالی سوپر آلیاژ ها به مقدار عناصر آلیاژی افزوده شده بستگی دارد. عناصر آلیاژی Ti،Cr و Al چگالی را کاهش و W،Re و Ta آنرا افزایش می دهند. مقاومت به خوردگی سوپر آلیاژ ها نیز به عناصر آلیاژی افزوده شده و به ویژه Al، Cr و محیط بستگی دارد.

دمای ذوب عناصر خالص نیکل،کبالت و آهن به ترتیب 1453،1495 و 1537 درجه سانتی گراد است. دمای ذوب حداقل (دمای ذوب موضعی) و دامنه ذوب سوپر آلیاژ ها، تابعی از ترکیب شیمایی و فرآیند اولیه است. به طور کلی دمای ذوب موضعی سوپر آلیاژ های پایه کبالت نسبت به سوپرآلیاژها پایه نیکل بیشتر است. سوپرآلیاژهای پایه نیکل ممکن است در دمای 1204 درجه سانتی گراد از خود ذوب موضعی نشان دهند. انواع پیشرفته سوپر آلیاژ های پایه نیکل تک بلور دارای مقادیر محدودی از عناصر کاهش دهنده دمای ذوب هستند و به همین لحاظ، دارای دمای ذوب موضعی برابر یا کمی بیشتر از سوپر آلیاژ های پایه کبالت هستند.

ویژگی ها و خواص سوپر آلیاژها

1- فولادهای معمولی و آلیاژهای تیتانیم در دماهای بالاتر از 540 درجه سانتی گراد دارای استحکام کافی نیستند و امکان خسارت دیدن آلیاژ در اثر خوردگیوجود دارد. 2- چنانچه استحکام در دماهای بالاتر (زیر دمای ذوب که برای اکثر آلیاژها تقریبا 1204-1371) مورد نیاز باشد، سوپر آلیاژ های پایه نیکل انتخاب می شوند. 3- از سوپر آلیاژهای پایه نیکل می توان در نسبت دمایی بالاتری (نسبت به دمای ذوب) در مقایسه با مواد تجاری موجود استفاده کرد. فلزات دیرگداز (نسوز) نسبت به سوپر آلیاژ ها دمای ذوب بالاتری دارند ولی سایر خواص مطوب آن ها را ندارند و به همین خاطر به طور وسیعی مورد استفاده قرار نمی گیرند. 4- سوپر آلیاژ های پایه کبالت را می توان به جای سوپر آلیاژ های پایه نیکل استفاده کرد که این جایگزینی به استحکام مورد نیاز و نوع خوردگی بستگی دارد. 5- در دماهای پایین تر وابسته به استحکام مورد نیاز، سوپر آلیاژ های پایه آهن - نیکل نسبت به سوپر آلیاژ های پایه نیکل و پایه کبالت کاربرد بیشتری پیدا کرده اند. 6- استحکام سوپر آلیاژ نه تنها مستقیما به ترکیب شیمیایی بلکه به فرآیند ذوب، آهنگری و روش شکل دهی، روش ریخته گری و بیشتر از همه به عملیات حرارتی پس از شکل دهی، آهنگری یا ریخته گری بستگی دارد.

7- سوپر آلیاژ های پایه آهن – نیکل نسبت به سوپر آلیاژ های پایه نیکل و پایه کبالت ارزان تر هستند.

8- اکثر سوپر آلیاژ های کار شده برای بهبود مقاومت خوردگی دارای مقداری کروم هستند. مقدار کروم در آلیاژهای ریخته در ابتدا زیاد بوده، اما به تدریج مقدار آن کاهش یافت تا عناصر آلیاژی دیگری برای افزایش خواص مکانیکی سوپر آلیاژ های دما بالا، به آن ها افزوده شوند. در سوپر آلیاژ های پایه نیکل با کاهش کروم مقدار آلومینیم افزایش یافت، در نتیجه مقاومت اکسیداسیون آن ها در همان سطح اولیه باقی می ماند و یا افزایش می یابد، اما مقاومت در برابر انواع دیگر خوردگی کاهش می یابد.

9- سوپر آلیاژ ها مقاومت در برابر اکسیداسیون بالایی دارند اما در بعضی موارد مقاومت خوردگی کافی ندارند. در کاربرد هایی مانند توربین هواپیما که دما بالاتر از 760 درجه سانتی گراد است سوپرآلیازها باید دارای پوشش کافی باشند. سوپر آلیاژها در کاربردهای طولانی مدت در دماهای بالاتر از 649 درجه سانتی گراد مانند توربین های گازی زمینی می توانند پوشش داشته باشند.

10- فن آوری پوشش دهی سوپر آلیاژ ها بخش مهمی از کاربرد و توسعه آن ها می باشد. نداشتن پوشش به معنی کارآیی کم سوپر آلیاژ در دراز مدت و دماهای بالاست.

11- در سوپر آلیاژ ها به ویژه در سوپر آلیاژ های پایه نیکل بعضی از عناصر در مقادیر جزئی تا زیاد اضافه شده اند. در بعضی از آلیاژ ها تعداد عناصر کنترل شده موجود تا 14 عنصر و بیشتر می تواند باشد.

12- نیکل، کبالت، کروم، تنگستن، مولیبدن، رنیم، هافنیم و دیگر عناصر استفاده شده در سوپر آلیاژ ها اغلب گران بوده و مقدارشان در طی زمان متغییر است.

کاربرد سوپر آلیاژها

 

کاربرد سوپر آلیاژ ها در دماهای بالا بسیار گسترده و شامل قطعات و اجزای هواپیما، تجهیزات شیمیایی و پتروشیمی است. دما گاز در بخش داغ موتور هواپیما ممکن است به بالاتر از 1093 درجه سانتی گراد برسد. با استفاده از سیستم های خنک کننده دمای اجزای فلزی کاهش پیدا می کند و سوپر آلیاژ که توانایی کار کردن در این دمای بالا را دارد، جز اصلی بخش داغ به شمار می رود. اهمیت سوپر آلیاژ ها در تجارت روز را می توان با یک مثال نشان داد. در سال 1950 فقط 10 درصد از کل وزن توربین های گاز هواپیما از سوپر آلیاژ ها ساخته می شد. اما در سال 1985 میلادی این مقدار به 50 درصد رسید.

رولبرینگ های استوانه ای CYLINDRICAL ROLLER BEARINGS

رولبرینگ های استوانه ای CYLINDRICAL ROLLER BEARINGSمناسب برای بارهای شعاعی سنگین و سرعتهای بالا Suitable for heavy radial loads and high speeds انواع مختلف این نوع رولبرینگ ها بدین ترتیب مورد بحث قرار می گیرند:رولبرینگ استوانه ای، یک ردیفه Single row cylindrical roller bearingsطراحی این رولبرینگ ها به نحوی است که یکی از حلقه های داخلی یا بیرونی، از یک یا دو طرف لبه نداشته و لذا رولبرینگ قابلیت تفکیک شدن دارد. این امر در مواردی نظیر جا زدن و در آوردن رولبرینگ ها به خصوص در مواردیکه انطباق باید تداخلی باشد، موجب تسهیل کار می شود. این نوع برینگها ضمن قابلیت در تحمل بارهای سنگین، قادر به چرخش با سرعتهای بالا نیز هستند. در یک نوع از آنها که شماره آن با حرف NU آغاز می شود، حلقه پایینی بدون لبه و قابل تفکیک شدن است و در نوع دیگر که با حرف N مشخص می شود، حلقه بالایی بدون لبه است.در مواردی نظیر انبساط طولی شافت در اثر حرارت، امکان جابجایی حلقه ها در امتداد محوری از ایجاد تنش جلوگیری می کند. در نوع دیگر که با NJ شروع می شود، حلقه داخلی در یک سمت دارای لبه است، لذا امکان تغییر مکان محوری از یک سمت وجود دارد.در سری که با NUP شروع می شوند، حلقه پایینی در یک سمت لبه یکپارچه و در سمت دیگر لبه جداشدنی دارد. این نوع طراحی باعث می شود که نخست برینگ قابل تفکیک را به راحتی نصب نموده و سپس با گذاشتن لبه شل در جلوی آن رولبرینگ را از دو طرف در امتداد محوری تثبیت کرد. می توان به جای لبه جداشدنی از حلقه گوشه دار Angle ring که با HJ مشخص می شود، استفاده نمود.مقدار ناهمراستایی مجاز در رولبرینگ سری 10، 2، 3 و 4، چهار دقیقه و در سریهای 22 و 23، سه دقیقه است.رولبرینگ های استوانه ای تا دمای 150ºc بدون تغییر بعد قابلیت کارکرد دارند. پنجره ساچمه آنها نیز در انواع پلی آمیدی، فولادی و برنجی بسته به هر سری اندازه تولید می شود.بار حداقل Minimum loadحداقل باری که باید بر رولبرینگ وارد شود تا از مشکلاتی نظیر سر خوردن غلتک ها بر روی شیار خود اجتناب شود بدین ترتیب بدست می آید:بار شعاعی حداقل، Frm=Nضریب بار حداقل، Kr=برای رولبرینگ های سری 10 100=برای رولبرینگ های سری 4,3,2 150=برای رولبریگ های سری 22 200=برای رولبرینگ های سری 23 250=سرعت دورانی، n=r / minسرعت مبنای برینگ با روغن بر حسب r/min، این مقدار در جداول مشخصات رولبرینگ nr=داده می شود.قطر متوسط رولبرینگ، dm=mm, 0.5(d+D)در صورتیکه وزن قطعات مجاور برینگ و نیروهای خارجی به مقدار محاسبه شده از فرمول فوق الذکر نرسیدند، باید به طریقی این نیرو را بر رولبرینگ اعمال کرد.بار دینامیکی معادل رولبرینگ Equivalent dynamic bearing loadوقتی از رولبرینگ های استوانه ای به عنوان رولبرینگ غیرثابت non-Locating استفاده شود و بار وارد بر آن فقط شعاعی باشد داریم:P=FrFr نیروی شعاعی است.در رولبرینگ هایی که در حلقه های داخلی یا بیرونی خود لبه دارند و باید شافت را از یک یا دو طرف موقعیت دهی کنند، داریم:Fa / Fr≤ e اگر P=FrFa / Fr> e اگر P=0.92Fr+Yfaنیروی محوری، Fa=Nضریب محاسبه e=برای برینگهای سری 4,3,2,10 0.2=برای برینگهای سری 23,22 0.3=ضریب بار محوری Y=برای برینگ های سری 4,3,2,10 0.6=برای برینگ های سری 23,22 0.4=رولبرینگ هایی که تحت بار محوری هستند، زمانی کارکرد رضایت بخش خواهند داشت که همزمان تحت بار شعاعی نیز باشند؛ لذا در سریهایی که با پسوند EC مشخص می شوند نسبت Fa/Fr نباید از 0.5 تجاوز کند و در سایر رولبرینگ ها این رقم به 0.4 می رسد.بار استاتیکی معادل برینگ Equivalent static bearing loadدر رولبرینگهایی که به طور استاتیکی تحت بار هستند:Po= Frظرفیت تحمل بار دینامیکی در امتداد محوری Dynamic axial load carrying capacityرولبرینگهایی که در حلقه داخلی یا بیرونی خود لبه دارند، می توانند علاوه بر بار شعاعی، بار محوری را نیز تحمل کنند. این ظرفیت بر اساس مقدار مقاومت در برابر نیروها در سطوح تماس غلتک ها با لبه ها محاسبه می شود و مقدار مجاز آن را می توان از فرمول ذیل با تقریب مناسب بدست آورد:حداکثر بار محوری مجاز، Fap= Nبار استاتیکی مبنا بر حسب نیوتن، این مقدار در جداول مشخصات برینگها داده می شود Co=Factors k1 and k2LubricationFactorGreaseOil Bearings of EC design10,11,50,15k1k2Other bearings0,30,030,50,05k1k2بار شعاعی، Fr=Nسرعت دورانی، n=r/minقطر سوراخ داخلی برینگ، d=mmقطر بیرونی برینگ، D=mmضریب ثابت، جدول روبرو K1 =ضریب ثابت، جدول روبرو K2 =این فرمول با توجه به شرایط نرمال ذیل محاسبه شده است:- اختلاف دمای 60ºc بین رولبرینگ در حین کارکرد و محیط اطراف- انتقال گرمای معین از برینگ به مقدار 0.5 mw/mm2ºcنسبت ویسکوزیته K برابر 2 (این نسبت در مبحث روانکاری توضیح داده شده است)FaP محاسبه شده برای مواقعی است که رولبرینگ به طور ممتد تحت بار باشد. در مواقعی که بار به صورت منقطع یا لحظه ای Shock Loads باشد، می توان مقدار Fap را به ترتیب 2 برابر و 3 برابر کرد.مقدار بار محوری Fa که به طور ممتد بر رولبرینگ اعمال شود، نباید از مقدار عددی 1.2D2 (D قطر بیرونی رولبرینگ بر حسب میلیمتر) و بار لحظه ای از 3D2 تجاوز کند.برینگهای پرغلتک استوانه ای Full complement cylindrical roller bearingsاین رولبرینگها دارای حداکثر تعداد غلتک بوده و در اصل با عدم وجود قفسه تمامی فضایی که در سایر برینگها توسط قفسه اشغال می شود در آنها از غلتک پر شده است.ضخامت آنها نسبت به پهنایشان کم بوده که این خصوصیات موجب بالا بردن فوق العاده زیاد تحمل بار و در عین حال صرفه جویی در مقدار فضای مورد نیاز برای جا زدن رولبرینگ می شود. سرعت دورانی آنها مسلماً به انواع معمولی رولبرینگ ها نمی رسد و در چند نوع یک ردیفه و دو ردیفه و چند ردیفه تولید می شود. از آنجائیکه این نوع رولبرینگها دارای پنجره ساچمه نیستند، غلتک ها با یکدیگر در تماس مستقیم بوده که این امر موجب بالا رفتن اصطکاک و نیز اشکال در ایجاد لایه هیدرودینامیکی روانکار بین فاصله غلتک ها با یکدیگر می شود که تمامی این عوامل منجر به بالا رفتن سایش می گردد.جهت کاهش چنین اثرات زیانباری، معمولاً غلتک را تحت یک سری عملیات حرارتی شامل سخت کاری سطحی قرار می دهند. چنین رولبرینگهایی با پسوند B متمایز می گردند نظیر NJG 2310 BVH استفاده از رولبرینگ هایی که بدین ترتیب اصلاح شده اند، تحت شرایط ذیل توصیه می شود:- سرعت های بالا- روانکاری نامناسب- شتابهای دورانی یا شعاعی بالادر صورتیکه شرایط کاری از موارد فوق الذکر هم سخت تر باشد، می توان از رولبرینگهایی استفاده کرد که حلقه های آن نیز تحت عملیات سطحی قرار گرفته باشد. این نوع برینگها با پسوند B4 مشخص می شوند نظیر NJG 2310 B4VH.همانگونه که قبلاً گفته شد، این نوع رولبرینگها در انواع متنوع یک ردیفه و دو ردیفه تولید شده و نظیر رولبرینگ های استوانه ای معمولی ممکن است حلقه های داخلی یا بیرونی آنها حالات مختلفی از لحاظ داشتن لبه Flange دارا باشند. در بعضی از آنها استفاده از حلقه نگهدارنده retaining ring موجب یکپارچه نگه داشتن رولبرینگ می شود (بار محوری از سمت حلقه نگهدارنده نمی تواند بر رولبرینگ اعمال شود). نوع دیگر نظیر سری NNC، در حلقه بیرونی خود یک لبه یکپارچه و یک حلقه لبه دار Flange ring دارد. این سری می توانند بار محوری را در هر دو جهت تحمل کنند. در نوع دیگر که با NNF شروع می شود، حلقه داخلی دو تکه بوده و توسط یک حلقه نگهدارنده بهم متصل می شوند. در حلقه بیرونی خود جای خار داشته و در دو طرف کاسه نمد لاستیکی نیز دارند که با گریس لیتیمی مخصوص کارکرد در دمای -50ºc الی +110ºc پر شده اند. ولی محدوده دمایی کارکرد این سری رولبرینگ ها بین -40ºc الی +80ºc است. (به خاطر وجود کاسه نمد) در صورت عدم نیاز به کاسه نمد می توان توسط یک آچار پیچ گوشتی یا وسیله ای نظیر آن آنها را در آورد.مقدار ناهمراستایی مجاز در رولبرینگ های مورد بحث عبارتست از: 4 دقیق برای برینگهای سری 18 و 3 دقیقه برای برینگهای سری 22،23،29،30.بار حداقل Minimum loadجهت اجتناب از مسائلی نظیر سرخوردن غلتک بر روی شیار، رولبرینگ همیشه باید تحت یک بار حداقل قرار داشته باشد که مقدار آن از این رابطه بدست می آید:بار شعاعی حداقل، Frm=Nضریب بار حداقل، Kr=برای برینگ های سری 18 100=برای برینگ های سری 48,29 200=برای بریگ های سری 49 250=برای برینگ های سری 30,22 300=برای برینگ های سری 23 350=برای بریگ های سری 3194 (00),NNF50 400=برای برینگ های سری 50 500=سرعت دورانی برینگ، n=r / minسرعت مبنای روغن بر حسب r/min، که در جداول مشخصات برینگ داده می شود nr=برای برینگ های سری NNF50 و 3194(00) داریم: نرخ سرعت nr= 1.3xقطر متوسط برینگ، dm=mm, 0.5(d+D)اگر وزن قطعات مجاور برینگ به همراه نیروهای خارجی به مقدار محاسبه شده از فرمول فوق الذکر نرسید، باید بطریقی این نیرو را بر برینگ اعمال کرد.بار دینامیکی معادل رولبرینگ Equivalent dynamic bearing hoadوقتی رولبرینگ غیر ثابت بوده non-locating و فقط بار شعاعی بر آن اعمال شود، داریم:Fr بار شعاعی است. P=frدرصورت داشتن لبه در حلقه های داخلی و بیرونی و تثبیت شافت از یک یا دو طرف:Fa / Fr≤ e اگر P=FrFa / Fr> e اگر P=0.92Fr+Yfaنیروی محوری، Fa=Nضریب محاسبه e=برای رولبرینگ های دو ردیفه 0.15=برای رولبرینگ های سری 18 0.2=برای سایر رولبرینگ های یک ردیفه 0.3=ضریب بار محوری Y=برای رولبرینگ های سری 18 0.6=برای رولبرینگ های دو ردیفه 0.53=برای سایر رولبرینگ های یک ردیفه 0.4=از آنجائیکه کارکرد مناسب رولبرینگ ها در مواقعی که تحت بار محوری قرار دارند، زمانی بهبود می یابد که همزمان تحت یک بار شعاعی نیز قرار داشته باشند، نسبت Fa/Fr در رولبرینگ های یک ردیفه نباید از 0.5 تجاوز کند و این مقدار در انواع دو ردیفه به 0.25 می رسد.بار استاتیکی معادل برینگ Equivalent static bearing loadاین مقدار در حالتیکه رولبرینگ تحت بار استاتیکی قرار دارد، عبارتست از:Po=Frظرفیت تحمل بار دینامیکی در امتداد محوری Dynamic axial load carrying capacityآندسته از رولبرینگهایی که در حلقه های خود لبه دارند علاوه بر شعاعی، بار محوری را نیز متحمل می شوند. مقدر مجاز این بار با تقریب قابل قبول از این رابطه بدست می آید:Factors k1 and k2LubricationFactorGreaseOil Single row bearings0,50,1510,3k1k2 ِDouble row bearings0,20,060,350,1k1k2حداکثر بار محوری مجاز، Fap=Nبار استاتیکی مبنا بر حسب نیوتن، که در جداول مشخصات رولبرینگها داده می شود Co=بار شعاعی، Fr=Nسرعت دورانی، n=r/minقطر سوراخ داخلی برینگ، d=mmقطر بیرونی برینگ، D=mmضریب ثابت، جدول روبرو K1 =ضریب ثابت، جدول روبرو K2 =این فرمول در مواردی صادق است که رولبرینگ بطور مداوم کار کند. در صورتیکه کارکرد آن در زمانهای منقطع و کوتاه باشد، مقدار بدست آمده را می توان در 2 ضرب نمود و در مواردیکه بار لحظه ایست می توان مقدار بدست آمده را سه برابر کرد. و نیز مقدار بار محوری Fa (بر حسب نیوتن) هیچ گاه نباید از مقدار عددی 1.2D2 (D قطر بیرونی رولبرینگ) تجاوز کند و این مقدار در مورد بارهای کوتاه مدت لحظه ای به 3D2 می رسد.