Распространенные дефекты при науглероживании зубчатых колес: Причины и профилактические меры | MachineMFG

Распространенные дефекты при науглероживании зубчатых колес: Причины и профилактические меры

0
(0)

1. Переуглероживание поверхности шестерни

Неправильная обработка науглероженных шестерен может привести к чрезмерному науглероживанию поверхности, в результате чего на поверхности образуются блочные и сетчатые карбиды.

Это снижает способность шестерни к пластической деформации во время эксплуатации, ослабляет ее ударную прочность, снижает усталостную прочность при изгибе корня зуба, делает вершину зуба хрупкой и склонной к сколам.

После закалки науглероженные шестерни подвержены растрескиванию при шлифовании.

1.1 Анализ причин

(1) Когда шестерни науглероживаются в твердой среде, потенциал углерода внутри карбюризационной коробки слишком высок и не может быть произвольно отрегулирован.

Поэтому чем выше температура науглероживания и чем больше время, тем больше степень переуглероживания поверхности.

В частности, для науглероженных сталей, содержащих сильные карбидообразующие элементы, такие как Cr и Mo, диффузия углерода происходит медленнее, что приводит к более высокой концентрации углерода на поверхности науглероженного слоя шестерни.

В результате образуется переуглеродистый слой, который при охлаждении формирует сеткообразное распределение за счет осаждения науглероженных тел из аустенит границы зерен.

(2) При науглероживании в газовой среде, если потенциал углерода в печи для науглероживания слишком высок, а время сильного науглероживания слишком велико, может произойти переуглероживание поверхности шестерни.

1.2 Профилактические меры

(1) Во время твердого науглероживания для предотвращения чрезмерного науглероживания из-за высокого потенциала углерода используйте более низкую температуру науглероживания или более слабый науглероживающий агент.

(2) Во время газовое науглероживаниеДля предотвращения чрезмерного науглероживания поверхности после науглероживания следует организовать диффузионную фазу. Продолжительность фаз интенсивного науглероживания и диффузии должна определяться в зависимости от процесса термообработки.

(3) Для зубчатых колес с чрезмерным поверхностным науглероживанием поместите их в печь для науглероживания с низким углеродным потенциалом или закалите их после сфероидизации карбида. отжиг лечение.

2. Неглубокий упрочняющий слой зубчатых колес

Поверхностная твердость науглероженных шестерен невелика, что приводит не только к снижению стойкости упрочненного поверхностного слоя к отслаиванию, но и к сокращению срока службы.

2.1 Анализ коренных причин

(1) В процессе науглероживания время науглероживания слишком мало, температура науглероживания слишком низкая, а слой науглероживания неглубокий.

Неравномерное распределение эффективной температуры зоны нагрева в печи, неправильный контроль углеродного потенциала на этапах сильного науглероживания и диффузии, отсутствие очистки масляных пятен на шестернях перед загрузкой в печь и чрезмерный объем загрузки, оставляющий слишком маленькие зазоры, - все это приводит к образованию неглубокого упрочняющего слоя на науглероженных шестернях.

(2) Выбранный материал зубчатой стали и его низкая прокаливаемость в сочетании с недостаточной эффективностью охлаждения закалочная средаВ результате после обычной закалки на науглероживание образуется неглубокий закалочный слой.

2.2 Профилактические меры

(1) В качестве материала для науглероженных зубчатых колес выбирайте сталь с соответствующей твердостью, строго контролируйте качество зубчатой стали и проводите стандартные проверки качества стали перед ее поступлением на завод.

(2) Строго контролируйте качество поверхности шестерен перед науглероживанием, объем загрузки в печь, температуру в печи, углеродный потенциал атмосферы в печи, время интенсивного науглероживания и диффузии, температуру закалки после науглероживания, температуру закалки после науглероживания. охлаждающая среда, и т.д.

(3) Шестерни с недостаточным науглероживанием должны подвергаться дополнительному науглероживанию.

3. Неравномерная глубина закалки корпуса

Неравномерная глубина упрочненного слоя на поверхности шестерни приводит к неравномерной работе на разных участках. Это вызывает первоначальное повреждение в более слабых зонах, что впоследствии приводит к общему разрушению шестерни и значительно сокращает срок ее службы.

3.1 Анализ причин

(1) Во время твердого науглероживания внутри карбюризационной коробки существует значительная разница температур, а неравномерное распределение науглероживающего агента приводит к большим различиям в глубине науглероживания.

Кроме того, на глубину науглероженного слоя влияют размер карбюризационной коробки, объем загрузки, способ загрузки, скорость нагрева, а также низкая теплопроводность угля науглероживающего агента.

(2) При газовом науглероживании неравномерная температура в печи и плохая циркуляция атмосферы в печи, неочищенные пятна масла на шестерне перед загрузкой и отложения сажи на поверхности шестерни могут привести к неравномерной глубине науглероживающего слоя.

3.2 Профилактические меры

(1) При серийном производстве шестерен следует по возможности избегать твердого науглероживания. Если твердое науглероживание все же необходимо, необходимо строго соблюдать технологические процедуры: соответствующие объемы загрузки и тщательное перемешивание науглероживающего агента и древесного угля.

Коробка для науглероживания должна быть размещена в центре печи, где температура равномерна, и положение коробки должно быть соответствующим образом отрегулировано в процессе науглероживания.

(2) При газовом науглероживании необходимо обеспечить достаточную циркуляцию атмосферы печи, равномерную температуру печи, удаление масляных пятен на поверхности шестерен и соответствующие объемы загрузки.

Печь науглероживания должна быть хорошо герметизирована, любые негерметичные муфельные контейнеры должны быть своевременно заменены, а также необходимо регулярно проводить техническое обслуживание печи науглероживания.

4. Низкая поверхностная твердость после закалки

Снижение поверхностной твердости науглероженных шестерен может привести к снижению износостойкости и усталостной прочности, что негативно сказывается на сопротивлении трению и износостойкости шестерен.

4.1 Анализ причин

(1) Поверхность обезуглероживаниеПри металлографическом исследовании обнаруживается слой обезуглероживания, который является результатом недостаточной защиты при отжиге или закалке после науглероживания.

(2) Медленная скорость охлаждения очевидна при микроскопическом исследовании, где поверхностная структура представляет собой сорбит, а не мартенсит.

При металлографическом наблюдении игольчатый мартенсит явно устойчив к коррозии, тогда как сорбит выглядит темнее (более подвержен коррозии). Существенная разница наблюдается и при проверке твердости с помощью микротвердомера.

(3) Чрезмерное количество остатков аустенит на поверхности после закалки вызваны слишком высокой температурой науглероживания шестерен и температурой закалки.

(4) Плохая прокаливаемость материал шестерни и недостаточная охлаждающая способность закалочной среды.

(5) Высокая температура отпуска после закалки и чрезмерная продолжительность изоляции.

4.2 Профилактические меры

1. Для зубчатых колес с низкой поверхностью содержание углеродаВыполните соответствующую обработку науглероживанием.

2. Выберите для закалки материалы с подходящей твердостью и охлаждающие среды с соответствующими возможностями охлаждения.

3. Примите предварительные меры для уменьшения объема остаточного аустенита после закалки.

Для науглероженных шестерен с избыточным остаточным аустенитом проведите высокотемпературный отпуск при 650-670°C в течение более 3 часов, что позволит частично осадить карбиды сплава, тем самым снизив стабильность аустенита при повторной закалке и способствуя превращению аустенита в мартенсит.

4. Науглероживание и повторная термическая закалка зубчатых колес должны проводиться в защитной атмосфере.

Шестерни с окислением следует очистить от оксидных слоев, а затем подвергнуть поверхностному науглероживанию перед закалкой.

5. Если твердость поверхности шестерни слишком низкая из-за высокой температуры отпуска, повторно закалите шестерню, выбрав соответствующую температуру для отпуска.

5. Недостаточная твердость сердечника шестерни

Сердечник науглероженной шестерни должен иметь определенный уровень твердости. Если твердость слишком низкая, предел текучести материала шестерни снижается, что может привести к пластической деформации в сердцевине.

Это, в свою очередь, снижает стойкость поверхностно-упрочненного слоя к скалыванию и ухудшает усталостные характеристики при изгибе корня шестерни.

5.1 Анализ причин

(1) Плохая прокаливаемость материала шестерни, низкое качество шестерни и сильная полосчатость стали.

(2) Перед прямой закалкой после науглероживания температура предварительного охлаждения слишком низкая, или температура закалки недостаточна при повторной закалке после науглероживания.

(3) Скорость охлаждения недостаточна. При металлографическом исследовании обнаруживается, что структура не является низкоуглеродистым мартенситом, а, наоборот, сорбитом.

(4) В изобилии нерастворенный феррита в сердечнике, что вызвано слишком низкой температурой нагрева или недостаточным временем нагрева.

5.2 Профилактические меры

(1) Использование охлаждающей среды с превосходными охлаждающими свойствами для закалки с целью получения низкоуглеродистой мартенситная структура в ядре.

(2) Выбор соответствующей температуры закалки и продолжительности нагрева для получения однородной аустенитной структуры в сердцевине, позволяющей сформировать мартенситную структуру после закалки.

(3) Выберите сталь с хорошей прокаливаемостью и качеством в качестве материала для науглероживания зубчатых колес.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх