Induksion qattiqlashtirilganmi, karbonlanganmi yoki nitridlanganmi? Tishli tokchalar uchun issiqlik bilan ishlov berishni tanlash

Ishlab chiqarishda issiqlik bilan ishlov berish va nozik silliqlash

Maqsadli kalit so'z:tishli tokchani issiqlik bilan ishlov berish

Ikkilamchi:induksion qattiqlashtirilgan tishli tokcha, korpusni qattiqlashtiruvchi chuqurlikdagi tishli g‘ildiraklar, raftaning qattiqligi HRC

Meta tavsifi:Haqiqiy qattiqlik ko‘rsatkichlari va induksion qotib qolgan, karburizatsiyalangan va nitridlangan tokchalar uchun korpus chuqurliklari -, shuningdek, qotib qolish nima uchun aniqlikni buzadi va tadqiqotda optimal korpus chuqurligi haqida nima deyiladi.

Raf chizmangizda qattiqlik raqami mavjud. Bu qayerdan kelgan?

Bizning tajribamizga ko'ra, u oldingi chizilgan rasmdan ko'chirilgan vaqtning yarmini tashkil qiladi va buning sababini hech kim eslay olmaydi. Qolgan yarmi balandroq ovoz bergani uchun tanlangan. Ikkalasi ham yaxshi sabab emas va ikkalasi ham sizga pul yoki muvaffaqiyatsiz rafga qimmatga tushishi mumkin.

Tishli tokchada issiqlik bilan ishlov berish sirt qattiqligi, yadro mustahkamligi, korpus chuqurligi, buzilish va narx-oʻrtasidagi kelishuvlar toʻplamidir. Muvozanatni noto'g'ri bajaring va siz yon tomonlarni eskirib yoki tishlarni yorib yuborasiz. Bu erda nashr etilgan ma'lumotlar aslida nimani qo'llab-quvvatlaydi.

Induksion qattiqlashuv - ishchi ot

Induksion qattiqlashuv yuqori{0}}chastotali tokni tish sohasi atrofidagi lasan orqali o‘tkazadi, faqat sirt qatlamini isitadi, so‘ngra uni so‘ndiradi. Yadro hech qachon ostenitlash haroratiga etib bormaydi, shuning uchun u qattiq bo'lib qoladi.

Shakl 1. Yuzaki qattiqlik diapazonlari va ishlov berish usuli bo'yicha korpus chuqurliklari.

Nashr qilingan manbalardan erishiladigan qattiqlik:

Ikkita qattiq cheklovlar materialni umuman induksiyalash orqali qattiqlashishi mumkinligini boshqaradi. Jarayon po'latni talab qiladiuglerod miqdori 0,30% yoki undan ko'p- quyida, martensit hosil qilish uchun uglerod yetarli emas. Yuqori uchida uglerod 0,55% dan past bo'lishi kerak, oltingugurt va fosfor past bo'lib, yorilish ehtimolini kamaytiradi.

Ushbu oyna, 0,30% dan 0,55% gacha bo'lgan uglerod, aynan nima uchun S45C va 42CrMo4 (SCM440) raf ishlab chiqarishda ustunlik qiladi. Bu an'ana emas; bu metallurgiya.

Bitta cheklov odamlar kutganidan ham muhimroqdir: tishning yon tomoni va uchi to'g'ri qotib qolganda ham, tish ildizi ko'pincha bunday qilmaydi.

Tish ildizi - bukilish charchoq yoriqlari boshlanadigan joy. Agar ishlamay qolish rejimi yonboshning aşınması emas, balki ildiz charchoqlari bo'lsa, indüksiyon qattiqlashuvi sizda mavjud muammoni hal qilmasligi mumkin. FZG tadqiqoti sinovdan o'tgan barcha induksion-qattiqlashtirilgan tishli g'ildiraklar uchun bu to'g'ridan-to'g'ri - geometriyasini tasdiqlaydi, "qattiqlashtiruvchi kontur tish yonbag'irlarida eng qalin va tish ildizi filetosiga 30 daraja teginish sohasida eng past".

Iqtibosda hech kim aytilmagan aniqlik jazosi

Qattiqlashuv qismni buzadi. Uzoq ingichka tokchada bu buzilish to'g'ridan-to'g'ri ovoz balandligi xatosiga aylanadi.

Induksion qattiqlashuvdan foydalanilganda, qizdirilgandan keyin tishli mexanizmning aniqligi kuchlanish bilan kamayadi. Agar yuqori aniqlik kerak bo'lsa, keyin tishlarni silliqlash talab qilinadi.

Effektning o'lchami raftlar jarayon bo'yicha qanday tasniflanganida ko'rinadi:

DIN 10 ni o'lchaydigan bir xil raf (< 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.

Bu aniqlik bo'yicha to'rt-sakkiz faktor, tugatish operatsiyasi bilan tiklanadi. Buni amalga oshirish usuli: "Tishlarni frezalash paytida qo'shimcha material qoldiriladi, shuning uchun ular qattiqlashgandan keyin maydalanadi".

Shunday qilib, haqiqiy spetsifikatsiya "induksiya bilan qattiqlashtirilgan" emas. U "induksiya bilan qotib qolganva qattiqlashgandan keyin maydalanadi." Agar chizmangizda birinchisi ko'rsatilgan bo'lsa va ilovangizga ikkinchisi kerak bo'lsa, texnik jihatdan mos bo'lgan tokchadan hafsalangiz pir bo'ladi.

Qayta ishlashni rejalashtirishdan oldin bilish kerak bo'lgan amaliy natija: odatda induksion tishlardan- mustasno har qanday sharoitda raflarda ikkilamchi operatsiyalar amalga oshirilishi mumkin. O'rnatish teshiklarini qattiqlashdan oldin emas, balki burg'ulang.

Qattiq quti va qattiq yadro kerak bo'lganda - ni karburizatsiya qilish

Karbürizatsiya uglerodni past uglerodli po'lat yuzasiga-diffuz qiladi, so'ngra so'ndiradi. Oxir-oqibat, siz past uglerodli qattiq yadroga nisbatan yuqori-karbonli qattiq korpusga ega bo'lasiz.

Tishli va raf ishlab chiqarish uchun standart karburizatsiya amaliyoti.

16MnCr5 (EN 10084, 1.7131) uchun standart Yevropa qattiqlashuv darajalaridan biri{4}}to'g'ri karburizatsiya va söndürmeden keyin e'lon qilingan raqamlar (Otai Steel):

Yuzaki qattiqlik:58–62 HRC

Ishning samarali chuqurligi:Odatda 0,6–1,2 mm

Yadro qattiqligi:28–35 HRC

Yadro valentlik kuchi (qattiqlashtirilgan holatda): 850–1000 MPa, rentabellik ~ 550 MPa

Asosiy qattiqlik ko'rsatkichi butun mashqning nuqtasidir. 28-35 HRC da yadro hali ham zarbani o'zlashtiradi va yoriqlar tarqalishiga qarshilik ko'rsatadi, 58-62 HRC korpusi esa chuqurchalar va aşınmaya qarshi turadi. 55 HRC da{6}}qattiqlashtirilgan tokchada bunday zahira yo'q - u butun yo'l davomida qattiq va mos ravishda mo'rt.

Karbürizatsiya induksion qattiqlashuvdan ko'ra ko'proq xarajat qiladi, ko'proq vaqt oladi va buzadi. Kontakt kuchlanishi haqiqatan ham yuqori bo'lsa va zarba yuki mavjud bo'lganda uni belgilang.

Ish qanchalik chuqur bo'lishi kerak? Tadqiqot raqamga ega

Bu erda ko'pchilik spetsifikatsiyalar taxmin qilinadi, shuning uchun haqiqiy tadqiqotlardan iqtibos keltirish kerak.

Shakl 2. Koson chuqurligi 0,25 x moduldan (FZG / TU Munchen tadqiqot ma'lumotlari) oshib ketganda, ildiz egilish kuchi tushadi.

TU Myunxendagi FZG tadqiqotida (AGMA 22FTM14 orqali nashr etilgan FVA 660 II) 42CrMo4 tishli uzatmalari 14 mm va 20 mm boʻlgan oddiy modullarda boʻshliq induksiyasi-boʻshligʻi bilan qattiqlashuv-boʻyicha sinovdan oʻtkazildi, tish ildizining egilish kuchini sirt qotib qolish chuqurligi, SHD40 chuqurligiga nisbatan oʻlchadi. HV1 chegarasi).

Topilmalar, to'g'ridan-to'g'ri keltirilgan:

"0,15 dan 0,25 × m_n oralig'ida optimal SHD400 mavjud ko'rinadi."

"SHD 0,35 × m_n bo'lgan variantning tish ildizining egilish kuchi pastki SHD bo'lgan variantlarning tish ildizining egilish kuchining atigi 80 foiziga etadi."

Chuqurroq - yomonroq. 0,35 × modulli korpus 0,15-0,25 × modulga nisbatan ildiz egilish kuchining beshdan bir qismini yo'qotadi.

Mexanizm qoldiq stressdir. Sayoz qotib qolgan korpus sirtni siqilish holatida qoldiradi, bu esa yoriqlar boshlanishini bostiradi. Kosonni juda chuqur suring va siqish qatlami zaiflashadi va o'tish zonasi yuqori egilish stressi mintaqasiga o'tadi.

Amalda, modul 4 rafi uchun bu diapazon 0,6 dan 1,0 mm gacha. 8-modul uchun 1,2 dan 2,0 mm gacha. Tadqiqotning tavsiya etilgan shartlari, m_n=14 dan 20 mm gacha bo'lgan tishli o'lchamlar uchun: SHD400 0,15–0,25 × m_n, chap va o'ng qanotlarda taxminan teng, sirt qattiqligi 650–750 HV, qattiqlashuvchi yoriqlar yo'q.

Xuddi shu tadqiqotning tegishli ko‘rsatkichi sizda charchoq{0}}kritik qo‘llanilishiga egami yoki yo‘qligini bilishga arziydi: tortishish{1}}variantning nominal egilish kuchlanishi deyarli 600 N/mm² ga yetdi, bu portlatilmagan ko‘rsatkichdan taxminan 30 foizga yuqori va qattiqroq taqqoslash-ko‘rsatkichidan yuqori. Shot peening kompressiv qoldiq stressni keltirib chiqaradi va u ishlaydi.

Bunga qarshi boʻlgan holda, ISO 6336-5 standarti ruxsat etilgan maksimal kuchlanish uchun-qattiqlashtirilgan viteslarning sirtini-20 foizga pastroq baholaydi. Karbürizatsiya hali ham xom qobiliyatida g'alaba qozonadi - induksion qattiqlashuv va o'q bilan ishlov berish kam xarajat bilan bo'shliqni yopadi.

Nitridlash - qattiq, nozik va deyarli buzilmagan

Nitridlanish, odatda, past haroratda azotni sirtga tarqatadi520 daraja (Bodycote). Söndürme yo'q, fazali transformatsiya yo'q, minimal buzilish.

Qatlamning ikkita zonasi mavjud: "aşinish, tirnash xususiyati, tirnash xususiyati va tutilishga yuqori qarshilik" beruvchi aralash "oq" qatlam va uning ostida "charchoqning mustahkamligini" ta'minlaydigan va aralash qatlamni qo'llab-quvvatlaydigan diffuziya qatlami.

Nitridlash siz uchun mavjudmi yoki yo'qligini ikkita cheklov hal qiladi:

Material.U "xrom, molibden, vanadiy va alyuminiy kabi nitrit{0}}hosil qiluvchi elementlarni o'z ichiga olgan po'latlar qatoriga qo'llanilganda eng samarali hisoblanadi". Barcha temir materiallar gaz nitridlangan bo'lishi mumkin 5% gacha xrom; undan yuqori, plazma nitridlash. Oddiy uglerodli po'lat uchun tanqidiy jihatdan: "Lekinlashuvchi elementlarning etishmasligi tufayli AISI 1045 po'lati nitridlash jarayoniga javob bermaydi" (AZoM). Agar sizning rafingiz C45 bo'lsa, nitridlash variant emas.

Ish chuqurligi.Nitridlangan qutilar ingichka. 38CrMoAl, nitrlashning o'ziga xos darajasi- uchun e'lon qilingan ko'rsatkichlar 900–1100 HV (~65–70 HRC), faqat0,3-0,6 mm.

Bu nozik holat cheklovdir. Og'ir Gertsian kontakt stressi ostida, yumshoqroq substrat ustidagi yupqa qattiq qatlam ezib tashlashi mumkin - qatlam uning ostidagi yadroga qulab tushadi. Nitridlash tokchalar uchun mos keladi, bu erda eskirish va yiringlash ustunlik qiladi va kontakt stressi o'rtacha bo'ladi va bu erda buzilish minimal bo'lishi kerak, chunki raf allaqachon tugagan-.

Optimal natijaga erishish uchun nitridlashdan oldin material qotib qolishi va temperlanishi kerak.

Tanlash

TSS

Rafdagi 50 HRC dan 60 HRC yaxshiroqmi?

Avtomatik emas. Yuqori qattiqlik yaxshi aşınma qarshilik va yomon qattiqlikni anglatadi. Zarba bilan yuklangan ilovadagi 60 HRC raf-50 HRC rack omon qoladigan tishlarni parchalaydi. Qattiqlikni siz ishlab chiqayotgan nosozlik rejimiga moslang.

O'rnatish teshiklarini qayta ishlagandan so'ng C45 tokchasini induksiya bilan qattiqlashtira olamanmi?

Siz qila olasiz, lekin buzilish teshik holatiga va tekisligiga, shuningdek, tish balandligiga ta'sir qiladi. Standart amaliyot indüksiyon{1}}qattiqlashtirilgan raflarda ikkilamchi operatsiyalardan qochishdir. Avval mashina, keyin qattiqlashtiring.

Nima uchun mening qattiqlashtirilgan tokcham almashtirilgan yumshoqdan ko'ra yomonroq mustahkamlikka ega?

Deyarli, albatta, qattiqlashuv buzilish, agar tishlar keyinchalik maydalanmagan bo'lsa. Induksion{1}}qattiqlashtirilmagan-to'siqlar uchun e'lon qilingan qadam xatosi ±0,200 mm/m ga, yumshoq raf uchun ±0,150 mm/m ga teng - qotib qolgan taglik haqiqatan ham unchalik aniq emas.

Pinion tokchaga nisbatan qanday qattiqlik bo'lishi kerak?

Teng yoki qiyinroq. Pinion eng ko'p aylanishlarni ko'rganligi sababli, uning qattiqligi va sifat klassi har doim rafnikiga teng yoki undan yuqori bo'lishi kerak. Pinion rafning har bir metriga ko'p aylanishlarni amalga oshiradi, shuning uchun u kontakt davrlarini ancha tezroq to'playdi.

Chuqurroq ish chuqurligi har doim uzoq umr degani?

Yo'q va FZG ma'lumotlari aniq: 0,35 × modulda ildizning egilish kuchi 0,15-0,25 × moduldagi qiymatning 80% ga tushadi. Ish chuqurligini koʻrsatish-koʻp pul talab qiladi va kuchni pasaytiradi.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology tishlarni qattiqlashtiruvchi va silliqlash uskunalarini uyda ishlatadi va{0}}S45C, 42CrMo4 va qattiqlashtiruvchi-bardoshli stendlarni yetkazib beradi. Bizga yukni, zarba xarakteristikalarini va aniqlik maqsadini ayting va biz siz so'ragan qattiqlikni keltirmasdan, davolanishni tavsiya qilamiz.

Induksion qattiqlashtirilgan tokchalar, modullar M5 dan M8 gacha