Sefydlu Wedi Caledu, Carbureiddio neu Nitrid? Dewis Triniaeth Gwres ar gyfer Racks Gear

Triniaeth wres a malu manwl gywir wrth gynhyrchu

Allweddair targed:triniaeth wres rac gêr

Uwchradd:ymsefydlu rac gêr caledu, achos caledu gerau dyfnder, rac caledwch HRC

Disgrifiad meta:Ffigurau caledwch gwirioneddol a dyfnder cas ar gyfer raciau anwytho wedi'u caledu, eu carbureiddio a'u nitrid - a pham mae caledu yn difetha cywirdeb a'r hyn y mae'r ymchwil yn ei ddweud am y dyfnder cas gorau posibl.

Mae rhif caledwch ar eich llun rac. O ble y daeth?

Yn ein profiad ni, tua hanner yr amser y cafodd ei gopïo o luniad blaenorol, a does neb yn cofio pam. Yr hanner arall cafodd ei ddewis oherwydd bod uwch yn swnio'n fwy diogel. Nid yw ychwaith yn rheswm da, a gall y ddau gostio naill ai arian neu rac methu.

Mae triniaeth wres ar rac gêr yn set o wahaniaethau rhwng caledwch wyneb, caledwch craidd, dyfnder cas, ystumiad a phris. Sicrhewch fod y cydbwysedd yn anghywir ac rydych naill ai'n gwisgo'r ochrau allan neu'n cracio'r dannedd. Dyma beth mae'r data cyhoeddedig yn ei gefnogi mewn gwirionedd.

Anwythiad yn caledu - y ceffyl gwaith

Mae caledu anwytho yn rhedeg cerrynt amledd uchel trwy coil o amgylch ardal y dant, gan gynhesu'r haen arwyneb yn unig, yna'n ei ddiffodd. Nid yw'r craidd byth yn cyrraedd tymheredd austenitising, felly mae'n parhau'n galed.

Ffigur 1. Amrediadau caledwch wyneb a dyfnder achosion yn ôl dull triniaeth.

Caledwch cyraeddadwy, o ffynonellau cyhoeddedig:

Mae dau gyfyngiad caled yn rheoli a ellir caledu deunydd ymsefydlu o gwbl. Mae'r broses yn gofyn am ddur gydacynnwys carbon o 0.30% neu fwy- yn is na'r ffaith nad oes digon o garbon i ffurfio martensite. Ar y pen uchaf, dylai carbon aros yn is na tua 0.55%, gyda sylffwr isel a ffosfforws, i leihau'r siawns o dorri cracio.

Y ffenestr honno, 0.30% i 0.55% carbon, yw'r union reswm pam mae S45C a 42CrMo4 (SCM440) yn dominyddu cynhyrchu raciau. Nid traddodiad ydyw; meteleg ydyw.

Mae un cyfyngiad yn bwysicach nag y mae pobl yn ei ddisgwyl: hyd yn oed pan fydd blaen y dant a blaen y dant yn caledu'n iawn, nid yw gwreiddyn y dant yn aml yn gwneud hynny.

Gwraidd y dant yw lle mae craciau blinder plygu yn dechrau. Os mai blinder gwraidd yw eich dull methiant yn hytrach na gwisgo ystlys, efallai na fydd caledu ymsefydlu yn datrys y broblem sydd gennych. Mae astudiaeth FZG yn cadarnhau geometreg hyn yn uniongyrchol - ar gyfer yr holl gerau caled anwytho a brofwyd, "mae'r gyfuchlin galedu fwyaf trwchus ar ochrau'r dannedd ac ar ei isaf yn ardal y tangiad 30 gradd i ffiled gwraidd y dant."

Y gosb cywirdeb nad oes neb yn ei chrybwyll yn y dyfyniad

Mae caledu yn ystumio'r rhan. Ar rac main hir, mae'r ystumiad hwnnw'n mynd yn syth i gamgymeriad traw.

Pan ddefnyddir caledu ymsefydlu, mae cywirdeb gêr yn cael ei leihau gan straen ar ôl gwresogi. Mae angen malu'r dannedd wedyn os oes angen cywirdeb uchel.

Mae maint yr effaith yn weladwy yn y modd y caiff raciau eu graddio yn ôl proses:

Yr un rac sy'n mesur 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.

Mae hynny'n ffactor o bedwar i wyth o ran cywirdeb, wedi'i adfer trwy weithrediad gorffen. Y ffordd y mae'n cael ei wneud: "Mae deunydd ychwanegol yn cael ei adael yn ystod melino'r dannedd fel y gallant gael eu malu ar ôl eu caledu."

Felly nid yw'r fanyleb go iawn yn "anwythiad caledu." Mae'n "ymsefydlu wedi caledua daear ar ol caledu." Os yw'ch llun yn dweud y cyntaf a bod angen yr olaf ar eich cais, cewch eich siomi gan rac sy'n cydymffurfio'n dechnegol.

Un canlyniad ymarferol sy'n werth ei wybod cyn i chi gynllunio peiriannu: mae llawdriniaethau eilaidd fel arfer yn bosibl ar raciau mewn unrhyw gyflwr ac eithrio anwythiad-dannedd caled. Driliwch eich tyllau mowntio cyn caledu, nid ar ôl.

Carbureiddio - pan fyddwch angen cas caled a chraidd caled

Mae carbureiddio yn tryledu carbon i wyneb dur carbon isel, yna'n diffodd. Yn y pen draw, bydd gennych achos carbon caled uchel dros graidd carbon isel caled.

Arfer carbureiddio safonol ar gyfer cynhyrchu gêr a rac.

Ar gyfer 16MnCr5 (EN 10084, 1.7131), un o'r graddau caledu achos Ewropeaidd safonol, ffigurau a gyhoeddwyd ar ôl carbureiddio a diffodd yn iawn (Dur Otai):

Caledwch wyneb:58–62 HRC

Dyfnder achos effeithiol:0.6-1.2 mm nodweddiadol

Caledwch craidd:28–35 HRC

Cryfder tynnol craidd (cyflwr caledu achos): 850-1000 MPa, cynnyrch ~550 MPa

Y ffigur caledwch craidd yw pwynt yr ymarfer cyfan. Ar 28-35 HRC mae'r craidd yn dal i amsugno sioc ac yn gwrthsefyll ymlediad crac, tra bod achos 58-62 HRC yn gwrthsefyll traul a thyllu. Nid oes gan rac caled drwodd yn 55 HRC unrhyw gronfa wrth gefn o'r fath - mae'n anodd yr holl ffordd drwodd ac yn frau yn yr un modd.

Mae carbureiddio yn costio mwy, yn cymryd mwy o amser, ac yn ystumio mwy na chaledu sefydlu. Nodwch ef pan fo straen cyswllt yn wirioneddol uchel ac mae llwyth sioc yn bresennol.

Pa mor ddwfn ddylai'r achos fod? Mae gan yr ymchwil nifer

Dyma lle mae'r rhan fwyaf o fanylebau yn ddyfaliadau, felly mae'n werth dyfynnu ymchwil gwirioneddol.

Ffigur 2. Mae cryfder plygu gwreiddiau yn disgyn pan fo dyfnder achos yn fwy na modiwl 0.25 x (data ymchwil FZG / TU Munchen).

Profodd astudiaeth gan FZG yn TU München (FVA 660 II, a gyhoeddwyd trwy AGMA 22FTM14) 42CrMo4 gerau ar fodiwlau arferol o 14 mm ac 20 mm gyda bwlch-gan-galedu anwythiad bwlch, gan fesur cryfder plygu gwreiddiau'r dannedd yn erbyn dyfnder caledu wyneb (SHD404 , y terfyn dyfnder i SHD404 SHD400, y terfyn SHD404).

Canfyddiadau, a ddyfynnir yn uniongyrchol:

"Mae'n ymddangos bod SHD400 optimaidd yn yr ystod o 0.15 i 0.25 × m_n."

"Mae cryfder plygu gwreiddiau dannedd yr amrywiad gyda SHD o 0.35 × m_n yn cyrraedd dim ond 80 y cant o gryfder plygu gwreiddiau dannedd yr amrywiadau gyda SHD is."

Mae dyfnach yn waeth. Mae cas ar 0.35 × modiwl yn colli un rhan o bump o'i gryfder plygu gwreiddiau o'i gymharu â modiwl 0.15–0.25 ×.

Y mecanwaith yw straen gweddilliol. Mae cas caled bas yn gadael yr wyneb mewn cywasgiad, sy'n atal cychwyn crac. Gwthiwch yr achos yn rhy ddwfn ac mae'r haen gywasgol yn gwanhau ac mae'r parth pontio yn symud i ranbarth o straen plygu uchel.

Yn ymarferol, ar gyfer rac modiwl 4, yr ystod honno yw 0.6 i 1.0 mm. Ar gyfer modiwl 8, 1.2 i 2.0 mm. Amodau argymelledig yr astudiaeth, ar gyfer meintiau gêr m_n=14 i 20 mm: SHD400 ar 0.15-0.25 × m_n, yn fras gyfartal ar yr ochr chwith a dde, caledwch wyneb 650-750 HV, dim craciau caledu.

Mae'n werth gwybod ffigur cysylltiedig o'r un astudiaeth os oes gennych chi gymhwysiad blinder difrifol: cyrhaeddodd yr amrywiad ergyd -chwythu nifer straen plygu nominal o bron i 600 N/mm², tua 30 y cant yn uwch na'r cyfeirnod heb ei ffrwydro, ac yn uwch na'r achos-cymhariaeth galed. Mae peening ergyd yn achosi straen gweddilliol cywasgol ac mae'n gweithio.

O'i gymharu â hynny, mae ISO 6336-5 yn graddio'r wyneb-geriau caledu tua 20 y cant yn is na'r achos-gerau caled ar gyfer y straen mwyaf a ganiateir. Mae carbureiddio yn dal i ennill ar allu crai - mae caledu ymsefydlu ynghyd â phylu ergyd yn cau'r bwlch am gost is.

Nitriding - caled, tenau, a phrin wedi ystumio

Mae nitriding yn tryledu nitrogen i'r wyneb ar dymheredd isel, fel arfer520 gradd (Corffcote). Dim diffodd, dim trawsnewid cyfnod, afluniad lleiaf posibl.

Mae gan yr haen ddau barth: haen "gwyn" cyfansawdd sy'n rhoi "ymwrthedd uchel i wisgo, scuffing, galling a trawiad," a haen tryledu o dan ddarparu "gwell cryfder blinder" a chefnogi'r haen gyfansawdd.

Mae dau gyfyngiad yn penderfynu a yw nitriding ar gael i chi:

Deunydd.Mae'n "fwyaf effeithiol o'i gymhwyso i'r ystod o ddur sy'n cynnwys elfennau sy'n ffurfio nitrid fel cromiwm, molybdenwm, fanadiwm ac alwminiwm." Gall yr holl ddeunyddiau fferrus gael eu nitridio nwy hyd at 5% cromiwm; uwchlaw hynny, nitriding plasma. Yn hollbwysig, ar gyfer dur carbon plaen: "Oherwydd ei ddiffyg elfennau aloi, nid yw dur AISI 1045 yn ymateb i'r broses nitriding" (AZoM). Os yw eich rac yn C45, nid yw nitriding yn opsiwn.

Dyfnder achos.Mae achosion nitridiedig yn denau. Ar gyfer 38CrMoAl, gradd nitriding-benodol, y ffigurau cyhoeddedig yw 900–1100 HV (~65–70 HRC) gydag achos o ddim ond0.3-0.6 mm.

Yr achos tenau hwnnw yw'r cyfyngiad. O dan straen cyswllt Hertzian trwm, gall haen denau caled dros swbstrad meddalach ddioddef gwasgu achos - mae'r haen yn cwympo i'r craidd oddi tano. Siwtiau nitriding raciau lle mae traul a charlamu yn dominyddu ac mae straen cyswllt yn gymedrol, a lle mae'n rhaid i'r afluniad fod yn fach iawn oherwydd bod y rhesel eisoes wedi gorffen-tir.

Rhaid i'r deunydd gael ei galedu a'i dymheru cyn nitridio i gael y canlyniadau gorau posibl.

Dewis

FAQ

A yw 60 HRC yn well na 50 HRC ar rac?

Ddim yn awtomatig. Mae caledwch uwch yn golygu gwell ymwrthedd gwisgo a chaledwch gwaeth. Bydd rac 60 HRC mewn rhaglen wedi'i llwytho â sioc-yn naddu dannedd y byddai rac 50 HRC yn goroesi. Cydweddwch galedwch â'r modd methiant rydych chi'n dylunio yn ei erbyn.

A allaf anwytho galedu rac C45 ar ôl peiriannu'r tyllau mowntio?

Gallwch chi, ond mae ystumiad yn effeithio ar leoliad y twll a gwastadrwydd yn ogystal â thraw dannedd. Yr arfer safonol yw osgoi llawdriniaethau eilaidd ar raciau caled anwytho. Peiriant yn gyntaf, caledu yn ail.

Pam fod gan fy rac caledu gysondeb adlach gwaeth na'r un meddal a ddisodlwyd?

Mae bron yn sicr afluniad caledu, pe na bai'r dannedd yn ddaear wedyn. Mae'r gwall traw cyhoeddedig ar gyfer raciau anwytho-sydd heb eu caledu{{{{}}tua ±0.200 mm/m yn erbyn ±0.150 mm/m ar gyfer rac meddal - mae'r rac caledu yn wirioneddol llai cywir.

Pa galedwch ddylai'r piniwn fod yn gymharol â'r rac?

Yn gyfartal neu'n galetach. Oherwydd bod y piniwn yn gweld y nifer fwyaf o gylchoedd, dylai ei ddosbarth caledwch ac ansawdd bob amser fod yn gyfartal neu'n fwy na'r rac. Mae'r piniwn yn gwneud llawer o chwyldroadau fesul metr o deithio rac, felly mae'n cronni cylchoedd cyswllt yn llawer cyflymach.

A yw dyfnder achos dyfnach bob amser yn golygu bywyd hirach?

Na, ac mae'r data FZG yn eglur: ar fodiwl 0.35 × mae cryfder plygu'r gwreiddiau yn gostwng i 80% o'r gwerth ar 0.15–0.25 × modiwl. Mae gor-nodi dyfnder achos yn costio arian ac yn lleihau cryfder.

Mae Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology yn gweithredu offer caledu a malu dannedd yn-tŷ ac yn cyflenwi raciau yn S45C, 42CrMo4 a graddau caledu cas. Dywedwch wrthym y llwyth, y nodweddion sioc a'r targed cywirdeb, a byddwn yn argymell y driniaeth yn hytrach na dim ond dyfynnu'r caledwch y gofynnoch amdano.

Rheseli caled ymsefydlu, modiwlau M5 i M8