Часто используемые материалы и методы термообработки зубчатых колес
Часто используемые материалы и методы термообработки зубчатых колес
Для обеспечения надежности работы зубчатой передачи и увеличения срока ее службы материал зубчатой передачи и ее термообработка следует выбирать в соответствии с условиями работы и характеристиками материала.
Основные требования к материалам зубчатых колес: поверхность зуба должна иметь достаточную твердость и износостойкость, а сердцевина зуба должна иметь достаточную вязкость, чтобы предотвратить различные разрушения поверхности зуба. При этом она должна иметь хорошую технологию холодной и горячей обработки. Для того, чтобы соответствовать различным техническим требованиям шестерен.
Обычно используемые материалы для зубчатых передач - это различные сорта высококачественной углеродистой конструкционной стали, легированной конструкционной стали, литой стали, чугуна и неметаллических материалов. Обычно используют ковку или прокат из стали. Когда размер зубчатой передачи велик, а заготовку колеса нелегко подделать, можно использовать стальное литье; для открытой тихоходной трансмиссии можно использовать серый чугун или ковкий чугун. Следует выбирать стали с лучшими комплексными характеристиками; быстроходные передачи склонны к питтингу на поверхности зуба, поэтому следует выбирать материалы с высокой твердостью поверхности зуба; шестерни, подверженные ударным нагрузкам, следует выбирать из материалов с хорошей вязкостью. Для высокоскоростных, малонагруженных и малошумных зубчатых передач также могут использоваться неметаллические материалы, такие как ткань бакелит, нейлон и т. Д.
Методы термообработки стальных зубчатых колес в основном включают следующее:
● Поверхностное упрочнение
Поверхностная закалка часто используется для среднеуглеродистой стали и среднеуглеродистой легированной стали, такой как сталь 45 и 40Cr. После закалки поверхности твердость поверхности зуба обычно составляет 40 ～ 55HRC. Он характеризуется высокой устойчивостью к усталостной точечной коррозии и высоким сопротивлением склеиванию. Хорошая износостойкость; поскольку центр зуба не закален, шестерня по-прежнему обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать небольшие ударные нагрузки.
● Науглероживание и закалка
Науглероживание и закалка обычно используются для низкоуглеродистой стали и низкоуглеродистой золотосодержащей стали, такой как сталь 20, 20Cr и так далее. После науглероживания и закалки твердость поверхности зуба может достигать 56 ～ 62HRC, в то время как сердечник шестерни все еще сохраняет высокую ударную вязкость. Зубья шестерни обладают высокой прочностью на изгиб и контактной поверхностью зуба, хорошей износостойкостью и часто используются для воздействия на ударные нагрузки. зубчатая передача. После науглероживания и закалки зубья шестерни деформируются и их следует отшлифовать.
● Азотирование
Азотирование - это разновидность химической термической обработки поверхности. После азотирования не требуется никакой другой термической обработки, а твердость поверхности зуба может достигать 700-900HV. Благодаря высокой твердости зубчатого колеса для азотирования, низкой температуре процесса и небольшой деформации он подходит для шестерен с внутренним шестернями и зубчатых колес, которые трудно шлифовать. Он часто используется для азотирования сталей, содержащих свинец, молибден, алюминий и другие легирующие элементы, такие как 38CrMoAl.
● Квалификация
Закалка и отпуск обычно используются для среднеуглеродистой стали и среднеуглеродистого сплава молибдена, такого как сталь 45, 40Cr, 35SiMn и т. Д. Твердость поверхности зуба после закалки и отпуска обычно составляет 220 280 HBS. Поскольку твердость невысока, чистовую обработку зубьев шестерни можно проводить после термообработки.
● Нормализация
Нормализация может устранить внутреннее напряжение, измельчить зерна и улучшить механические свойства и производительность резания. Шестерни с низкими требованиями к механической прочности могут быть нормализованы из среднеуглеродистой стали, а шестерни с большими диаметрами могут быть нормализованы из литой стали.
По твердости поверхности зуба после термообработки шестерни можно разделить на шестерни с мягкой поверхностью зуба (≤350HBS) и шестерни с твердой поверхностью зуба (>350HBS). Обычно требуемая зубчатая передача может использовать шестерни с мягкими зубьями. Чтобы уменьшить возможность склеивания и уравнять срок службы спаренных больших и малых шестерен, твердость поверхности зуба ведущей шестерни обычно на 30-50HBS выше, чем твердость поверхности зуба большой шестерни. Для высокоскоростных, тяжелых или важных зубчатых передач могут использоваться комбинации зубчатых колес с твердой поверхностью, и твердость поверхности зуба может быть примерно такой же.
Срок службы и надежность трансмиссии в основном зависят от усталостной прочности зубчатой передачи, то есть от усталостной прочности при изгибе и усталостной долговечности при контакте зубчатой передачи. При традиционном производстве зубчатых колес большинство зубчатых колес подвергаются науглероживанию и закалочной термообработке. С развитием промышленных технологий растет спрос на редукторы большой мощности, скорости и надежности. Традиционные процессы термообработки науглероживания и закалки требуют высокопроизводительных шестерен. Из-за внутреннего окисления и больших искажений в процессе науглероживания качество оставляет желать лучшего. Стабильность, точность и производительность сложно гарантировать. В результате термическая обработка ионным азотированием зубчатых колес широко используется, особенно в индустрии точных зубчатых передач,
Ионное азотирование зубчатого колеса сокращает процесс шлифования зубчатого колеса и снижает затраты. В то же время термическая обработка ионным азотированием может эффективно обеспечивать требования к глубине пропитывающего слоя зубчатого колеса. Ионное азотирование имеет небольшую деформацию, высокую твердость и равномерное азотирование с обеих сторон шестерни. Поэтому в последние годы промышленность по производству зубчатых колес, особенно в области прецизионных зубчатых передач, постепенно использовала технологию термообработки ионным азотированием, чтобы заменить термическую обработку газовым азотированием и / или закалку с науглероживанием.
Компания Guangdong Strong Metal Technology Co., Ltd. может предоставить клиентам химическую термическую обработку (термическая обработка науглероживанием, термическая обработка азотированием, термическая обработка карбонитрированием), вакуумная термообработка, плазменная термическая обработка (ионное азотирование, ионное нитроуглероживание (мягкое азотирование), ионное азотирование. ) + Постокисление), традиционная термообработка (включая криогенную обработку) и другие четыре основные области услуг термической обработки. У нас богатый опыт термообработки зубчатых колес. При необходимости позвоните по телефону +86136423 19352 или обратитесь в онлайн-службу поддержки клиентов.