Indukcijas rūdīts, karburēts vai nitrēts? Zobu plauktu termiskās apstrādes izvēle

Termiskā apstrāde un precīza slīpēšana ražošanā

Mērķa atslēgvārds:zobratu sliedes termiskā apstrāde

Sekundārā:indukcijas rūdīts zobrats, korpusa rūdīšanas dziļuma zobrati, zobstieņa cietība HRC

Meta apraksts:Reāli cietības skaitļi un korpusa dziļumi indukciju rūdītiem, karburētiem un nitrētiem statīviem -, kā arī to, kāpēc rūdīšana samazina precizitāti un ko pētījumi saka par optimālo korpusa dziļumu.

Uz jūsu plaukta zīmējuma ir cietības skaitlis. No kurienes tas radās?

Mūsu pieredze liecina, ka apmēram puse gadījumu tas tika kopēts no iepriekšējā zīmējuma, un neviens neatceras, kāpēc. Otra puse tika izvēlēta, jo augstāk izklausījās drošāk. Neviens no tiem nav labs iemesls, un abi var maksāt vai nu naudu, vai bojātu statīvu.

Termiskā apstrāde uz zobrata ir kompromisu kopums starp virsmas cietību, serdes stingrību, korpusa dziļumu, deformāciju un cenu. Nepareizs līdzsvars, un jūs vai nu nolietojat sānus, vai izsitīsit zobus. Lūk, ko faktiski atbalsta publicētie dati.

Indukcijas rūdīšana - darba zirgs

Indukcijas rūdīšana vada augstfrekvences strāvu{0}}caur spoli ap zoba zonu, sasildot tikai virsmas slāni un pēc tam to dzēš. Kodols nekad nesasniedz austenīta temperatūru, tāpēc tas paliek izturīgs.

1. attēls. Virsmas cietības diapazoni un korpusa dziļumi pēc apstrādes metodes.

Sasniedzamā cietība, no publicētiem avotiem:

Divi stingri ierobežojumi nosaka, vai materiālu vispār var rūdīt ar indukciju. Procesam nepieciešams tērauds aroglekļa saturs 0,30% vai vairāk- zemāk par to vienkārši nepietiek oglekļa, lai veidotos martensīts. Augšējā galā ogleklim vajadzētu palikt zem aptuveni 0,55%, ar zemu sēra un fosfora saturu, lai samazinātu dzēšanas plaisāšanas iespēju.

Šis logs, no 0,30% līdz 0,55% oglekļa, tieši tāpēc S45C un 42CrMo4 (SCM440) dominē statīvu ražošanā. Tā nav tradīcija; tā ir metalurģija.

Viens ierobežojums ir svarīgāks, nekā cilvēki sagaida: pat tad, ja zoba sāns un gals pareizi sacietē, zoba sakne bieži to nenodara.

Zoba sakne ir vieta, kur sākas lieces noguruma plaisas. Ja jūsu atteices veids ir sakņu nogurums, nevis sānu nodilums, indukcijas sacietēšana var neatrisināt jūsu problēmu. FZG pētījums apstiprina šo ģeometriju tieši - visiem pārbaudītajiem indukcijas-rūdītajiem zobratiem: "cietēšanas kontūra ir biezākā zoba sānos un viszemākā zoba saknes filejas 30 grādu pieskares apgabalā."

Precizitātes sodu citātā neviens nemin

Sacietēšana deformē daļu. Garā, slaidā statīvā šie kropļojumi kļūst par augstuma kļūdu.

Ja tiek izmantota indukcijas rūdīšana, pārnesumu precizitāti samazina spriedze pēc karsēšanas. Zobu griešana pēc tam ir nepieciešama, ja ir vēlama augsta precizitāte.

Efekta lielums ir redzams, kā plaukti tiek klasificēti pēc procesa:

Tas pats statīvs, kas mēra 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.

Tas ir četri līdz astoņi precizitātes koeficients, ko atgūst apdares operācija. Veids, kā tas tiek darīts: "Zobu frēzēšanas laikā tiek atstāts papildu materiāls, lai pēc sacietēšanas tos varētu slīpēt."

Tātad īstā specifikācija nav "ar indukciju rūdīta". Tas ir "rūdīts ar indukcijuun pēc sacietēšanas samaļ." Ja jūsu zīmējumā ir norādīts pirmais un jūsu lietojumprogrammai ir nepieciešams otrais, jūs būsiet vīlušies par statīvu, kas ir tehniski atbilstošs.

Viena praktiska konsekvence, kas ir vērts zināt, pirms plānojat apstrādi: sekundārās darbības parasti ir iespējamas uz plauktiem jebkuros apstākļos, izņemot indukcijas{0}}rūdītos zobus. Izurbiet montāžas caurumus pirms sacietēšanas, nevis pēc tam.

Karburizācija -, kad nepieciešams ciets korpuss un izturīgs kodols

Karburizācija izkliedē oglekli zema-oglekļa tērauda virsmā un pēc tam rūdīs. Jūs iegūstat augstas-oglekļa cieto korpusu pār zemu-oglekļa izturīgu kodolu.

Standarta karburizācijas prakse pārnesumu un statņu ražošanai.

Attiecībā uz 16MnCr5 (EN 10084, 1.7131), kas ir viena no standarta sacietēšanas pakāpēm Eiropā, publicēti skaitļi pēc pareizas karburizācijas un rūdīšanas (Otai tērauds):

Virsmas cietība:58–62 HRC

Efektīvais lietas dziļums:0,6-1,2 mm tipisks

Serdes cietība:28–35 HRC

Serdes stiepes izturība (rūdīta korpusa stāvoklī): 850–1000 MPa, ražība ~ 550 MPa

Galvenās cietības rādītājs ir visa vingrinājuma būtība. Pie 28–35 HRC kodols joprojām absorbē triecienu un iztur plaisu izplatīšanos, savukārt 58–62 HRC korpuss ir izturīgs pret bedrēm un nodilumu. Caur-rūdītam plauktam ar 55 HRC šādas rezerves nav -, tas ir līdz galam ciets un attiecīgi trausls.

Karburizācija maksā vairāk, aizņem ilgāku laiku un rada vairāk deformācijas nekā indukcijas cietināšana. Norādiet to, ja saskares spriegums ir patiešām augsts un ir triecienslodze.

Cik dziļai lietai jābūt? Pētījumam ir numurs

Šeit lielākā daļa specifikāciju ir minējumi, tāpēc ir vērts citēt faktiskos pētījumus.

2. attēls. Sakņu lieces izturība samazinās, kad korpusa dziļums pārsniedz 0,25 x moduli (FZG / TU Minhenes pētījuma dati).

FZG pētījumā TU Minhenē (FVA 660 II, publicēts, izmantojot AGMA 22FTM14) tika pārbaudīti 42CrMo4 zobrati pie parastajiem 14 mm un 20 mm moduļiem ar atstarpi -ar -starpas indukcijas sacietēšanu, mērot zoba saknes lieces dziļumu, zoba saknes lieces dziļumu (SHD00V lieces dziļumu pret 04 virsmu). ierobežojums).

Secinājumi, tieši citēti:

"Šķiet, ka ir optimāls SHD400 diapazonā no 0,15 līdz 0,25 × m_n."

"Varianta zoba saknes lieces izturība ar SHD 0,35 × m_n sasniedz tikai 80 procentus no zoba sakņu lieces stiprības variantiem ar zemāku SHD."

Dziļāk ir sliktāk. Korpuss ar 0,35 × moduli zaudē piekto daļu no savas saknes lieces izturības, salīdzinot ar 0,15–0,25 × moduli.

Mehānisms ir atlikušais spriegums. Sekla rūdīta apvalka atstāj virsmu saspiestā stāvoklī, kas nomāc plaisu rašanos. Iespiediet korpusu pārāk dziļi, un saspiešanas slānis vājinās, un pārejas zona pāriet uz lielu lieces spriegumu.

Praktiski 4. moduļa plauktam šis diapazons ir no 0,6 līdz 1,0 mm. 8. modulim 1,2 līdz 2,0 mm. Pētījumā ieteiktie nosacījumi zobratu izmēriem m_n=14 līdz 20 mm: SHD400 pie 0,15–0,25 × m_n, aptuveni vienādi kreisajā un labajā pusē, virsmas cietība 650–750 HV, bez sacietēšanas plaisām.

Saistīts skaitlis no tā paša pētījuma ir vērts zināt, ja jums ir noguruma-kritisks pielietojums: strūklu-variants sasniedza nominālo lieces sprieguma skaitli gandrīz 600 N/mm², kas ir par aptuveni 30 procentiem augstāks nekā nespridzināts atsauces rādītājs un augstāks nekā strūklas{4}}salīdzinājums. Šāviens rada spiedes atlikušo spriegumu, un tas darbojas.

Pretēji tam ISO 6336-5 novērtē rūdītus zobratus par aptuveni 20 procentiem zemāk par-rūdītajiem zobratiem, lai nodrošinātu maksimālu pieļaujamo spriegumu. Karburizācija joprojām uzvar, ņemot vērā neapstrādātās iespējas – indukcijas rūdīšana un skrāpēšana tikai novērš plaisu ar zemākām izmaksām.

Nitrēšana - cieta, plāna un tikko deformēta

Nitrēšana parasti izkliedē slāpekli virsmā zemā temperatūrā520 grādi (Bodycote). Bez dzēšanas, bez fāzes transformācijas, minimāli kropļojumi.

Slānim ir divas zonas: salikts "baltais" slānis, kas nodrošina "augstu noturību pret nodilumu, berzi, nobrāzumu un aizķeršanos", un difūzijas slānis zem tā nodrošina "uzlabotu noguruma izturību" un atbalsta savienojuma slāni.

Divi ierobežojumi nosaka, vai jums ir pieejama nitrēšana:

Materiāls.Tas ir "visefektīvākais, ja to lieto tēraudiem, kas satur nitrīdus{0}}veidojošus elementus, piemēram, hromu, molibdēnu, vanādiju un alumīniju". Visus melnos materiālus var gāznitrīdēt līdz 5% hroma; virs tā, plazmas nitrēšana. Kritiski vienkāršam oglekļa tēraudam: "Leģējošu elementu trūkuma dēļ AISI 1045 tērauds nereaģē uz nitrēšanas procesu" (AZoM). Ja jūsu statīvs ir C45, nitrēšana nav iespējama.

Lietas dziļums.Nitrēti korpusi ir plāni. Par 38CrMoAl, nitrīdēšanas -specifisku pakāpi, publicētie skaitļi ir 900–1100 HV (~ 65–70 HRC), tikai gadījumā0,3–0,6 mm.

Šis plāns korpuss ir ierobežojums. Smagas herca kontakta spriedzes apstākļos plāns ciets slānis virs mīkstāka substrāta var tikt saspiests - slānis sabrūk kodolā zem tā. Nitrēšana ir piemērota statīviem, kur dominē nodilums un nobriešana un kontaktspriegums ir mērens, un kur deformācijai jābūt minimālai, jo statīvs jau ir pabeigts-nozemējums.

Lai iegūtu optimālus rezultātus, materiāls pirms nitrēšanas ir jāsacietē un jānorūda.

Izvēloties

FAQ

Vai 60 HRC ir labāks par 50 HRC uz statīva?

Ne automātiski. Lielāka cietība nozīmē labāku nodilumizturību un sliktāku stingrību. 60 HRC statīvs ar triecienu-nolādētajā lietojumprogrammā nošķeldīs zobus, kas izturētu 50 HRC statīvu. Saskaņojiet cietību ar atteices režīmu, pret kuru plānojat.

Vai es varu indukcijas rūdīt C45 statīvu pēc montāžas caurumu apstrādes?

Jūs varat, bet kropļojumi ietekmē cauruma stāvokli un līdzenumu, kā arī zobu piķi. Standarta prakse ir izvairīties no sekundārajām darbībām ar indukcijas{1}}rūdītajiem statīviem. Vispirms mašīna, pēc tam sacietē.

Kāpēc manam rūdītajam plauktam ir sliktāka pretdarbības konsistence nekā mīkstajam plauktam, ko tas nomainīja?

Gandrīz noteikti sacietējošs kropļojums, ja pēc tam zobi nav noslīpēti. Publicētā slīpuma kļūda indukcijas-rūdītiem, nesazemētiem statīviem ir aptuveni ±0,200 mm/m pret ±0,150 mm/m mīkstam plauktam - rūdītais statīvs ir patiešām mazāk precīzs.

Kādai ir jābūt zobrata cietībai attiecībā pret statni?

Vienāds vai grūtāks. Tā kā zobrats redz visvairāk ciklu, tā cietības un kvalitātes klasei vienmēr ir jābūt vienādai vai lielākai par bagāžnieka cietību. Zobrats veic daudz apgriezienu uz statīva gājiena metru, tāpēc tas daudz ātrāk uzkrāj kontaktu ciklus.

Vai dziļāks lietas dziļums vienmēr nozīmē ilgāku mūžu?

Nē, un FZG dati ir skaidri: pie 0,35 × moduļa saknes lieces izturība samazinās līdz 80% no vērtības pie 0,15–0,25 × moduļa. Pārmērīga-kastes dziļuma norādīšana maksā naudu un samazina izturību.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology izmanto zobu rūdīšanas un slīpēšanas iekārtas-mājās un piegādā statīvus S45C, 42CrMo4 un korpusa{4}}rūdīšanas pakāpēs. Pastāstiet mums slodzi, trieciena raksturlielumus un precizitātes mērķi, un mēs ieteiksim apstrādi, nevis tikai norādīsim jūsu pieprasīto cietību.

Indukcijas rūdīti statīvi, moduļi M5 līdz M8