Indukcinis grūdintas, karbonizuotas ar azotuotas? Pavarų dėžių terminio apdorojimo pasirinkimas

Terminis apdorojimas ir tikslus šlifavimas gamyboje

Tikslinis raktinis žodis:pavarų dėžės terminis apdorojimas

Antrinis:indukcinis grūdintas krumpliaratis, korpuso grūdinimo gylio krumpliaračiai, stelažo kietumas HRC

Meta aprašymas:Tikrieji indukciniu būdu grūdintų, angliavandenių ir nitriduotų stelažų kietumo skaičiai ir korpuso gylis -, taip pat kodėl grūdinimas sugadina tikslumą ir ką tyrimai sako apie optimalų korpuso gylį.

Ant stovo brėžinio yra kietumo numeris. Iš kur jis atsirado?

Mūsų patirtis rodo, kad maždaug pusę laiko jis buvo nukopijuotas iš ankstesnio piešinio, ir niekas neprisimena kodėl. Kita pusė buvo pasirinkta, nes aukščiau skambėjo saugiau. Nė viena nėra rimta priežastis, ir abi gali jums kainuoti pinigų arba sugedus stovui.

Terminis apdorojimas ant pavarų dėžės – tai paviršiaus kietumo, šerdies kietumo, korpuso gylio, iškraipymo ir kainos kompromisų rinkinys. Neteisinga pusiausvyra ir nusidėvi šonai arba nutrūksta dantys. Štai ką iš tikrųjų patvirtina paskelbti duomenys.

Darbinio arklio indukcinis grūdinimas -

Indukcinis grūdinimas perduoda aukšto{0}}dažnio srovę aplink danties sritį esančią ritę, kaitindama tik paviršinį sluoksnį, tada jį užgesina. Šerdis niekada nepasiekia austenitinės temperatūros, todėl išlieka kieta.

1 pav. Paviršiaus kietumo intervalai ir korpuso gyliai pagal apdorojimo metodą.

Pasiekiamas kietumas, iš paskelbtų šaltinių:

Du griežti apribojimai nustato, ar medžiaga apskritai gali būti grūdinama indukciniu būdu. Procesui reikalingas plienas suanglies kiekis ne mažesnis kaip 0,30 %- žemiau, paprasčiausiai nepakanka anglies, kad susidarytų martensitas. Viršutinėje dalyje anglies turėtų likti žemiau apie 0,55 %, su mažu sieros ir fosforo kiekiu, kad sumažėtų gesinimo įtrūkimų tikimybė.

Būtent dėl ​​šio lango, 0,30–0,55 % anglies, stelažų gamyboje dominuoja S45C ir 42CrMo4 (SCM440). Tai ne tradicija; tai metalurgija.

Vienas apribojimas yra svarbesnis, nei žmonės tikisi: net kai danties šonas ir galiukas tinkamai sukietėja, danties šaknis dažnai ne.

Danties šaknis yra ta vieta, kur prasideda lenkimo nuovargio įtrūkimai. Jei jūsų gedimo būdas yra šaknų nuovargis, o ne šonų susidėvėjimas, indukcinis grūdinimas gali neišspręsti jūsų problemos. FZG tyrimas patvirtina šios geometrijos geometriją tiesiogiai - visoms išbandytoms indukcinėms-grūdintoms pavaroms: "kietėjimo kontūras yra storiausias danties šonuose ir žemiausias danties šaknies filė 30 laipsnių liestinės srityje".

Taiklumo baudos citatoje niekas nemini

Kietėjimas iškreipia dalį. Ant ilgo ir plono stovo šis iškraipymas virsta aukščio klaida.

Kai naudojamas indukcinis grūdinimas, pavaros tikslumas sumažėja dėl įtempimo po kaitinimo. Jei norima didelio tikslumo, po to reikia šlifuoti dantis.

Efekto dydis matomas stelažų klasifikacijoje pagal procesą:

Tas pats stovas, kurio dydis DIN 10 (< 0.200 mm/m) straight out of induction hardening reaches DIN 5–7 (< 0.026 to 0.052 mm/m) once the teeth are ground.

Tai yra nuo keturių iki aštuonių tikslumo koeficientas, atkurtas atliekant apdailos operaciją. Kaip tai daroma: "Dantis frezuojant paliekama papildoma medžiaga, kad po sukietėjimo juos būtų galima šlifuoti."

Taigi tikroji specifikacija nėra „indukcija grūdinta“. Jis yra „sugrūdintas indukcijair sumalti po sukietėjimo.“ Jei jūsų brėžinyje nurodyta pirmoji, o jūsų programai reikia antrojo, būsite nusivylę techniškai suderinamu stovu.

Viena praktinė pasekmė, kurią verta žinoti prieš planuojant apdirbti: antrinės operacijos paprastai galimos su stelažais bet kokiomis sąlygomis, išskyrus indukcinius{0}}sukietintus dantis. Išgręžkite tvirtinimo skyles prieš sukietėjimą, o ne po to.

Carburizavimas -, kai reikia kieto korpuso ir tvirtos šerdies

Anglies dioksidas išsklaido anglis į mažai anglies turinčio plieno{0}}paviršių, tada gesinama. Galų gale gausite daug-anglies išskiriantį kietą dėklą ir mažai-anglies išskiriantį kietą šerdį.

Standartinė karbiuravimo praktika pavarų ir stelažų gamybai.

16MnCr5 (EN 10084, 1.7131), vieno iš standartinių europietiškų kietėjimo -klasių, paskelbti skaičiai po tinkamo anglies kaitinimo ir gesinimo (Otai plienas):

Paviršiaus kietumas:58–62 HRC

Efektyvus bylos gylis:0,6–1,2 mm tipiškas

Šerdies kietumas:28–35 HRC

Šerdies tempiamasis stipris (grūdinta korpuso būsena): 850–1000 MPa, išeiga ~550 MPa

Pagrindinis kietumo rodiklis yra viso pratimo esmė. Esant 28–35 HRC, šerdis vis tiek sugeria smūgius ir neleidžia plisti įtrūkimams, o 58–62 HRC korpusas atsparus įdubimams ir nusidėvėjimui. Per-užgrūdintas stelažas, esant 55 HRC, tokio rezervo neturi, - yra kietas ir atitinkamai trapus.

Karbiuravimas kainuoja daugiau, užtrunka ilgiau ir iškreipia daugiau nei indukcinis grūdinimas. Nurodykite jį, kai kontaktinis įtempis yra tikrai didelis ir yra smūginė apkrova.

Kokio gilumo turėtų būti byla? Tyrimas turi skaičių

Čia dauguma specifikacijų yra spėlionės, todėl verta pacituoti faktinius tyrimus.

2 pav. Šaknies lenkimo stipris krenta, kai korpuso gylis viršija 0,25 x modulio (FZG / TU Munchen tyrimų duomenys).

FZG tyrime TU München (FVA 660 II, paskelbtas per AGMA 22FTM14) buvo išbandytos 42CrMo4 krumpliaračiai įprastuose 14 mm ir 20 mm moduliuose su tarpo -pagal -tarpo indukciniu grūdinimu, matuojant danties šaknies lenkimo gylį, danties šaknies gylį, lenkimo gylį nuo 4 iki 0 paviršiaus. riba).

Išvados, cituojamos tiesiogiai:

"Atrodo, kad yra optimalus SHD400 diapazonas nuo 0,15 iki 0,25 × m_n."

„Varianto, kurio SHD yra 0,35 × m_n, dantų šaknų lenkimo stipris siekia tik 80 procentų variantų su mažesniu SHD danties šaknų lenkimo stiprio.

Giliau yra blogiau. 0,35 × modulio korpusas praranda penktadalį savo šaknies lenkimo stiprumo, palyginti su 0,15–0,25 × moduliu.

Mechanizmas yra liekamasis stresas. Seklus grūdintas korpusas palieka paviršių suspaustą, o tai slopina įtrūkimų atsiradimą. Įstumkite korpusą per giliai ir gniuždomasis sluoksnis susilpnėja, o pereinamoji zona pereina į didelio lenkimo įtempio sritį.

Praktiškai 4 modulio stovo diapazonas yra nuo 0,6 iki 1,0 mm. 8 moduliui – nuo ​​1,2 iki 2,0 mm. Rekomenduojamos tyrimo sąlygos, kai krumpliaračių dydis nuo m_n=14 iki 20 mm: SHD400, esant 0,15–0,25 × m_n, apytiksliai vienodos kairiajame ir dešiniajame šonuose, paviršiaus kietumas 650–750 HV, nėra kietėjimo įtrūkimų.

Verta žinoti susijusį skaičių iš to paties tyrimo, jei turite kritinį nuovargio-pritaikymą: šratinio-srautinio varianto nominalus lenkimo įtempių skaičius buvo beveik 600 N/mm², maždaug 30 proc. didesnis nei nesprogdintas etaloninis ir didesnis nei grūdinto atvejo{4}}lyginimas. Šratymas sukelia liekamąjį gniuždymo įtempį ir tai veikia.

Priešingai, ISO 6336-5 įvertina paviršių-užgrūdintas krumpliaračius maždaug 20 proc. žemiau už-užkietintas krumpliaračius, kad būtų užtikrintas didžiausias leistinas įtempis. Karbiuravimas vis tiek laimi dėl neapdorotų galimybių – indukcinis grūdinimas ir šlifavimas sumažina spragą mažesnėmis sąnaudomis.

Azotuoti - kietai, ploni ir vos iškraipyti

Azotavimas paprastai išsklaido azotą į paviršių žemoje temperatūroje520 laipsnių (Bodycote). Nėra gesinimo, jokios fazės transformacijos, minimalus iškraipymas.

Sluoksnis turi dvi zonas: sudėtinį „baltą“ sluoksnį, suteikiantį „didelį atsparumą nusidėvėjimui, trinčiai, dilimui ir įtrūkimams“, ir difuzijos sluoksnį, esantį apačioje, užtikrinantį „geresnį nuovargio stiprumą“ ir palaikantį sudėtinį sluoksnį.

Du apribojimai nusprendžia, ar galite naudoti nitridavimą:

Medžiaga.Jis yra „veiksmingiausias, kai naudojamas įvairiems plienams, kurių sudėtyje yra nitridą sudarančių elementų, tokių kaip chromas, molibdenas, vanadis ir aliuminis“. Visos juodosios medžiagos gali būti dujomis azotintos iki 5% chromo; virš to – plazmos azotavimas. Labai svarbu, kad paprastas anglinis plienas: "Dėl legiravimo elementų trūkumo AISI 1045 plienas nereaguoja į azotinimo procesą" (AZoM). Jei jūsų stovas yra C45, nitriduoti negalima.

Bylos gylis.Azotuoti dėklai yra ploni. Skelbti skaičiai yra 900–1100 HV (~ 65–70 HRC) 38CrMoAl, specifinio azotavimo-rūšio atveju, tik0,3–0,6 mm.

Šis plonas korpusas yra apribojimas. Esant dideliam herciniam kontaktiniam įtempimui, plonas kietas sluoksnis, esantis ant minkštesnio pagrindo, gali sutraiškyti -, sluoksnis subyrės į šerdį po juo. Nitridavimas tinka stelažams, kuriuose vyrauja susidėvėjimas ir dilimas, o kontaktinis įtempis yra vidutinis, o iškraipymas turi būti minimalus, nes stovas jau yra baigtas-įžemintas.

Kad būtų pasiekti optimalūs rezultatai, prieš nitridavimą medžiaga turi būti sukietinta ir grūdinta.

Renkantis

DUK

Ar 60 HRC geriau nei 50 HRC ant stovo?

Ne automatiškai. Didesnis kietumas reiškia didesnį atsparumą dilimui ir prastesnį kietumą. 60 HRC stovas su smūgiu-apkrauta programa išskirs dantis, kad išliktų 50 HRC stovas. Pritaikykite kietumą prie gedimo režimo, kurį kuriate.

Ar galiu indukciniu būdu sukietinti C45 stovą po montavimo skylių apdorojimo?

Galite, bet iškraipymas turi įtakos skylės vietai ir plokštumui, taip pat dantų žingsniui. Įprasta praktika yra vengti antrinių operacijų su indukciniais{1}}grūdintais stovais. Pirma mašina, antra kietinti.

Kodėl mano sukietinto stovo konsistencija yra prastesnė nei minkštosios, kurią jis pakeitė?

Beveik neabejotinai sukietėja iškraipymas, jei po to dantys nebuvo šlifuoti. Paskelbta indukcinių-nežeminių stelažų žingsnio paklaida yra maždaug ±0,200 mm/m, palyginti su ±0,150 mm/m minkšto stovo -, grūdintas stovas yra tikrai ne toks tikslus.

Kokio kietumo krumpliaratis turi būti stelažo atžvilgiu?

Lygiai ar sunkesni. Kadangi krumpliaratis mato daugiausiai ciklų, jo kietumas ir kokybės klasė visada turi būti lygūs arba viršyti stovo. Krumpliaratis daro daug apsisukimų vienam stovo eigos metrui, todėl daug greičiau sukaupia kontaktų ciklus.

Ar gilesnis bylos gylis visada reiškia ilgesnį gyvenimą?

Ne, o FZG duomenys yra aiškūs: esant 0,35 × moduliui, šaknies lenkimo stipris sumažėja iki 80% vertės, kai modulis yra 0,15–0,25 ×. Per-dėklo gylio nurodymas kainuoja pinigus ir sumažina stiprumą.

„Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology“ valdo dantų grūdinimo ir šlifavimo įrangą namuose ir tiekia S45C, 42CrMo4 ir korpuso{4}}grūdinimo laipsnius. Nurodykite apkrovą, smūgio charakteristikas ir tikslumo tikslą, ir mes rekomenduosime gydymą, o ne tik nurodysime jūsų prašomą kietumą.

Indukcija grūdinti stelažai, moduliai nuo M5 iki M8