17Cr2Ni2MoA vs. 18Cr2Ni4WA Stahl: Die Unterschiede werden erklärt

1. Vorwort

Mit der raschen Entwicklung der Materialwissenschaft und -technologie im In- und Ausland hat sich die Auswahl der Getriebematerialien in der verarbeitenden Industrie ist nicht auf die im Inland vorhandenen Materialien beschränkt.

Immer mehr Unternehmen haben einige Getriebematerialien mit ausgezeichneten umfassenden Leistungen aus dem Ausland eingeführt.

17Cr2Ni2MoA-Stahl ist eine Art von aufgekohltem Zahnradmaterial mit hervorragenden mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit.

Nach dem Aufkohlen und Abschrecken entspricht die Leistung dieses Materials der von 18Cr2Ni4WA Stahl Zahnradmaterial, das häufig in schweren Maschinen verwendet wird.

Die Wärmebehandlungsfähigkeit ist jedoch besser und die Wirtschaftlichkeit des Rohstoffs ist höher.

Im Vergleich zu letzterem werden die Kosten pro Tonne Rohmaterial um etwa 6000 Yuan gesenkt.

Ob das Leistungspotenzial des 17Cr2Ni2MoA-Stahls voll ausgeschöpft werden kann, hängt jedoch vom technischen Niveau des Wärmebehandlungsverfahrens des jeweiligen Herstellers ab.

Unser Unternehmen hat experimentelle Forschungen durchgeführt, um diesen Werkstoff erfolgreich in Getriebeprodukten einzusetzen.

2. Vergleich der mechanischen Eigenschaften von zwei Materialien

2.1 Chemische Zusammensetzung

Siehe Tabelle 1 für die chemische Zusammensetzung der beiden Materialien.

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung (Massenanteil) von 18Cr2Ni4WA Stahl und 17Cr2Ni2MoA Stahl (%)

Material18Cr2Ni4WA17Cr2Ni2MoA
C0.13~0.190.14~0.19
Cr1.35~1.651.5~1.8
Ni4.0~4.51.4~1.7
W0.8~1.2
Mo0.25~0.35
Mn%0.3~0.60.4~0.6
Si0.17~0.370.17~0.35

Der Vergleich hat ergeben, dass die Kohlenstoffgehalt dieser beiden Zahnradwerkstoffe liegt nahe beieinander, und es handelt sich um kohlenstoffarmen, legierten und aufgekohlten Stahl.

Die Oberflächenhärte des Zahnrads kann durch Aufkohlen und Abschrecken verbessert werden.

2.2 Vergleich der mechanischen Eigenschaften

Um die mechanischen Eigenschaften der beiden Werkstoffe zu untersuchen, haben wir 17Cr2Ni2MoA-Stahl und 18Cr2Ni4WA-Stahl mit den gleichen Abmessungen hergestellt, um die mechanischen Eigenschaften zu vergleichen.

18Cr2Ni4WA-Stahl ist das derzeit von unserem Unternehmen verwendete Material.

Nach unserem Produktionsprozess ist der Herstellungsprozess von 18Cr2Ni4WA Stahl Probestab: Normalisieren nach dem Schmieden + Anlassen → Bearbeitung → Aufkohlen → Hochtemperaturanlassen für 3 mal → Bearbeitung → Bearbeitung Abschrecken und Anlassen.

Da unser Unternehmen kein 17Cr2Ni2MoA-Material verwendet hat, wird nach Bezugnahme auf andere Hersteller und verschiedene Dokumente in Bezug auf den Prozess entschieden, dass der Herstellungsprozess von 17Cr2Ni2MoA-Stahlprobestab ist: Normalisieren nach dem Schmieden + Anlassen → Bearbeitung → Aufkohlen → Hochtemperaturanlassen → Bearbeitung → Vergüten.

Nach der Wärmebehandlung gemäß dem oben beschriebenen Verfahren wird der Probestab zu einer Probe gemäß der Norm für die Prüfung verarbeitet. Siehe Tabelle 2 für die Ergebnisse.

Tabelle 2: Mechanische Eigenschaften der beiden Werkstoffe nach der Wärmebehandlung

NameMaterialStreckgrenze/MPaZugfestigkeit/MPaDehnung (%)Verkleinerung der Fläche (%)Schlagzähigkeit / - cm-2
φ 60mm Probe (nicht bei hoher Temperatur gehärtet)17Cr2Ni2MoA81095410.561.25121.4
φ 60mm Probe18Cr2Ni4WA822.5100316.567.2169.7
φ 82mm Probe17Cr2Ni2MoA789.494717.365.4144.8
φ 82mm Probe18Cr2Ni4WA698931.719.870.7180.48

2.3 Analyse der Testergebnisse der mechanischen Eigenschaften des Probestabs

1) Die Streckgrenze und die Zugfestigkeit von 17Cr2Ni2MoA-Stahl und 18Cr2Ni4WA-Stahl mit der gleichen Größe sind nach dem Aufkohlen und Anlassen ähnlich.

2) Die Kerbschlagzähigkeit von 17Cr2Ni2MoA Stahl ist etwas geringer als die von 18Cr2Ni4WA Stahl.

3) Die Flächenreduzierung von 17Cr2Ni2MoA-Stahl ist etwas geringer als die von 18Cr2Ni4WA-Stahl, mit einer Differenz von 5% ~ 7%.

4) Die Dehnung von 17Cr2Ni2MoA Stahl ist etwas geringer als die von 18Cr2Ni4WA Stahl, mit einem Unterschied von 6%.

5) Bei diesem Test wird die φDie 60-mm-Probe des Werkstoffs 17Cr2Ni2MoA wird aufgrund besonderer Umstände nach dem Aufkohlen nicht bei hoher Temperatur angelassen, was sich nur geringfügig auf die anschließende Gesamtabschreckhärte, Festigkeit und Schlagzähigkeit auswirkt, aber einen großen Einfluss auf die Dehnung hat.

Daher ist ein Hochtemperaturanlassen nach dem Aufkohlen von 17Cr2Ni2MoA-Stahl sehr wichtig für die Gesamtleistung der Teile.

3. Ergebnisse und Diskussion

Um die Leistung der Wärmebehandlungsverfahren der beiden Werkstoffe zu untersuchen, haben wir zum Vergleich 17Cr2Ni2MoA-Stahl und 18Cr2Ni4WA-Stahl mit den gleichen Abmessungen in die Produktion gegeben.

Gemäß dem bestehenden Aufkohlungsprozess für 18Cr2Ni4WA-Stahl werden die Proben der beiden Werkstoffe zusammen mit den Werkstücken in der Produktion in den Ofen geladen.

Die Aufkohlung wird in zwei Öfen gleichzeitig durchgeführt.

Nach dem Aufkohlen wird einmalig ein Hochtemperaturanlassen durchgeführt.

Siehe Tabelle 3 für die Aufkohlungsergebnisse der Testproben.

Tabelle 3 Aufkohlungsergebnisse der Proben

Probe im OfenMaterialHartmetallsorte / SorteMartensit und Rückhaltung Austenit Klasse/GradEindringtiefe / mmBemerkungen
φ25mm Probe17Cr2Ni2MoA426.6Einmaliges Anlassen bei hoher Temperatur nach dem Aufkohlen im selben Ofen
φ25 Probe18Cr2Ni4WA367.2
M7 zahnförmiges Exemplar17Cr2Ni2MoA422.3Einmaliges Anlassen bei hoher Temperatur nach dem Aufkohlen im selben Ofen
M7 zahnförmiges Exemplar18Cr2Ni4WA342.5

Analyse der Prüfergebnisse nach dem Aufkohlen:

1) Es gibt Unterschiede in der Hartmetallsorte (k), aber der Unterschied ist nicht groß, was in vollem Umfang sicherstellen kann, dass die Hartmetallsorte die nationale Norm von K ≤ 4 erfüllt.

2) 17Cr2Ni2MoA-Stahl hat eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit.

Nach einer Hochtemperatur-Temperierung wird die Restaustenit kann grundsätzlich auf die Güteklasse 2 reduziert werden, und es kann eine anschließende Vergütung oder eine Gesamtvergütung durchgeführt werden;

Die Restaustenit des Stahls 18Cr2Ni4WA ist nach einem Hochtemperaturanlassen immer noch groß und kann erst nach zwei bis vier Hochtemperaturanlassverfahren reduziert werden.

3) Die Tiefe der aufgekohlten Schicht ist unterschiedlich, aber der Unterschied ist gering.

Bei diesem Test ist die Tiefe der aufgekohlten Schicht bei 17Cr2Ni2MoA-Stahl etwas geringer als bei 18Cr2Ni4WA-Stahl.

4. Schlussfolgerung

Die mechanischen Eigenschaften des 17Cr2Ni2MoA-Stahls und des 18Cr2Ni4WA-Stahls, die jetzt verwendet werden, sind nicht sehr unterschiedlich, aber die Prozessleistung ist besser und die Kosten sind geringer.

Er kann den bestehenden 18Cr2Ni4WA-Stahl unseres Unternehmens vollständig ersetzen.

Das Getriebe ist der Hauptbestandteil des Walzenladers, auf den ein großer Teil entfällt.

Durch den Einsatz von 17Cr2Ni2MoA-Stahl spart unser Unternehmen jedes Jahr mindestens 3 Millionen Yuan an Herstellungskosten für Getriebe.

Darüber hinaus kann das Material aufgrund der hervorragenden Prozessleistung und der Verringerung der Hochtemperatur-Anlasszeiten nach dem Aufkohlen den Bearbeitungszyklus von Zahnrädern verkürzen, die Verformung von Zahnradprodukten verringern, die Wärmebehandlungsqualität von Zahnrädern weiter verbessern und die nachfolgenden Bearbeitungskosten senken.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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