Често срещани дефекти при термична обработка на цементирани зъбни колела и превантивни мерки
Въглеродните зъбни колела се използват широко в машиностроенето. Въглеродените зъбни колела се използват в много машини като трансмисии, редуктори и задни мостове. Практическото използване показва, че повечето откази на зъбни колела са свързани с дефектите на обезвъгленото зъбно колело по време на процеса на топлинна обработка. Тези дефекти сериозно засягат живота на предавката и дори използването на целия възел. Следователно, обсъждането на дефектите на термичната обработка на цементираните зъбни колела и техните превантивни мерки има важно ръководно значение за подобряване на механичните характеристики.
Често срещани дефекти при термична обработка на цементирани зъбни колела
1. Преходно карбуризиране на повърхността на зъбното колело
2. Твърдостта на повърхността след закаляването е ниска
3. Недостатъчната твърдост на сърцевината на зъбното колело
4. Закаленият със зъбни колела слой е плитък
5. Неравна дълбочина на въглеродизирания слой
1. Преходно карбуризиране на повърхността на зъбното колело
След като обезвъгленото съоръжение е неправилно обработено и прекалено овъглено, повърхностният слой ще изглежда блокови и мрежови карбиди. Малко количество гранулиран карбид може да подобри износоустойчивостта и якостта на контактна умора на предавката. Ако има твърде много блокови и мрежови карбиди Това ще увеличи крехкостта на повърхностния слой на зъбното колело, лесно ще падне, ще намали способността на пластмасовата деформация на зъбното колело по време на употреба, ще намали устойчивостта на удар, ще намали характеристиките на умора при огъване на зъбния корен , а ъгълът на върха на зъба ще стане крехък и лесен за напукване. След закаляването въглероденото зъбно колело е в процес на смилане. Когато е лесно да се напука.
Анализ на причините
По време на газовото карбуризиране, ако въглеродният потенциал в карбонизиращата пещ е твърде висок и времето за инфилтрация е твърде дълго, степента на хиперевтектоид (перлит + вторичен циментит) на повърхностния слой ще бъде по-голяма и прекомерното карбуризиране на ще се появи повърхност на зъбното колело. Особено за стоманените стомани, съдържащи силни карбидообразуващи елементи като Mo и W, скоростта на дифузия на въглеродните елементи е бавна, а повърхностната концентрация на въглерод в зъбния слой на зъбния механизъм е висока, достигайки въглеродизирания слой на хиперевтектоидния състав. Цементитът се утаява в границите на зърната на стенита, за да образува масивно и мрежово разпределение.
Предпазни мерки
(1) Когато газовото карбуризиране, за да се предотврати прекомерно карбуризиране на повърхностния слой, дифузионният етап се подрежда в по-късния етап на силната инфилтрация, а разумното подреждане на времето на силния инфилтрационен и дифузионен етап има голяма връзка за контрол на дълбочината на инфилтрационния слой.
(2) За зъбни колела, които вече са произвели прекомерно карбуризиране на повърхността, дифузионната обработка трябва да се извърши в пещ с нисковъглероден потенциал за карборизиране или карбидна сфероидизираща обработка за отгряване (за да се получи гранулирана перлитна структура и да се подготви структурата за закаляване). Извършете повторно охлаждане.
2. Твърдостта на повърхността след закаляването е ниска
Ниската твърдост на повърхността на цементираните зъбни колела ще доведе до намаляване на износоустойчивостта и устойчивостта на умора на зъбните колела и ще повлияе неблагоприятно на триенето и износоустойчивостта на зъбната повърхност.
Анализ на причините
(1) Обезвъглеряването на повърхността, металографското изследване показаха явление с ниско съдържание на въглерод и беше открит мек слой на повърхността на изпитваното парче на пилата, което беше причинено от недостатъчна защитна атмосфера по време на процеса на закаляване след дифузия на карбуриране.
(2) Поради повреда на оборудването (като патронник, отваряне на пещ и поддръжка и др.), Окисляването се случва във високотемпературен етап и въглеродът на повърхността се окислява в газ и изгаря.
(2) Скоростта на охлаждане е твърде ниска. Под микроскопа повърхностната структура не е мартензит, а сорбит. При металографски наблюдения игличният мартензит има очевидна устойчивост на корозия, докато сорбитът е по-тъмен (лесен за корозия), а твърдостта на тестера за микротвърдост варира значително.
(4) Високата температура на карбуризация и температурата на охлаждане на зъбното колело причиняват твърде много остатъчна аустенитна маса на повърхността след закаляване.
(5) Материалът на зъбното колело има лоша закалимост и недостатъчна охлаждаща способност на охлаждащата охлаждаща среда.
(6) Температурата на закаляване е твърде висока след закаляване и не се получава закалена мартензитна структура.
Предпазни мерки
(1) Предприемете подходяща обработка за повишаване на въглерода за зъбни колела, които са причинили ниско съдържание на въглерод на повърхността на зъбното колело.
(2) Изберете материали с подходяща закалимост и охлаждаща среда с подходяща охлаждаща способност и охладете и охладете.
(3) Предприемете мерки за намаляване на количеството задържан аустенит след охлаждане. За въглеродени зъбни колела, съдържащи твърде много задържан аустенит, изпълнете високотемпературно темпериране при 650 ~ 670 ℃ за повече от 3 часа, за да утаите част от сплавените карбиди, като по този начин намалите стабилността на аустенита по време на повторно нагряване и охлаждане и насърчете аустенита. до мартензит.
(3) Охлаждането или повторното нагряване и охлаждане на зъбното карбуризиране трябва да се извършва в защитна атмосфера. За зъбни колела, които вече са претърпели окисление, оксидната скала трябва да се отстрани (без да се засяга термичният размер на последващата обработка на зъбното колело), а повърхностният слой трябва да се карбонизира преди закаляване.
5) Ако ниската твърдост на повърхността на зъбното колело е причинена от твърде висока температура на закаляване, тя трябва да бъде повторно охладена и да бъде избрана по-ниска температура за закаляване.
(6) Операторът и свързаният с него персонал трябва редовно да инспектират оборудването, особено по време на производствения цикъл, за да се избегне повреда на закаляването на детайла поради оборудването и мартензитната структура не се получава.
3. Недостатъчна твърдост на сърцевината на зъбното колело
Сърцевината на карборизираното зъбно колело изисква определена степен на твърдост и ниска твърдост, а точката на провлачване на зъбния материал е намалена, което е склонна към пластична деформация на сърцевината, което намалява съпротивлението на отлепване на втвърдения слой на зъбното колело и ефективност на огъване при огъване на зъбния корен.
Анализ на причините
(1) Материалът на зъбното колело е лош за втвърдяване, материалът на зъбното колело е лош и структурата на вътрешната лента на стоманата е сериозна.
(2) След като зъбното съоръжение се въглероди, температурата на предварително охлаждане преди охлаждане е твърде ниска, така че температурната разлика между температурата на предварително охлаждане и температурата на охлаждане е малка и скоростта на охлаждане е недостатъчна.
(3) Но скоростта не е достатъчна. Наблюдението на металографската структура не е нисковъглеродна мартензитна структура, а смесена структура на сорбит и мартензит.
(4) В сърцевината остава голямо количество неразтворен ферит, което се причинява от ниска температура на нагряване или недостатъчно време за нагряване (обработката за охлаждане се извършва преди пълна аустенизация).
Предпазни мерки
(1) Изберете стомана с добра закалимост и добър материал като въглероден материал на зъбното колело.
(2) Контролирайте температурата на дифузионната зона и зоната за предварително охлаждане, за да сте сигурни, че скоростта на охлаждане може да отговори на изискванията за охлаждане
(3) Изберете охлаждаща среда с добри охлаждащи характеристики за охлаждане, за да се получи нисковъглеродна мартензитна структура в сърцевината.
(4) Изберете подходяща температура на охлаждане и време за нагряване, за да се получи равномерен аустенит в сърцевината, така че да се получи след охлаждане
4. Закаленият със зъбни колела слой е плитък
Твърдостта на повърхността на въглероденото съоръжение не е достатъчно дълбока, което намалява ефективността на разкъсване на втвърдения повърхностен слой и също така намалява експлоатационния живот.
Анализ на причините
(1) По време на процеса на карбонизиране времето за карбуризиране е твърде кратко, температурата на карбуризиране е ниска и карбуризираният слой е плитък.
(2) Разпределението на температурата в зоната на ефективно отопление в пещта е неравномерно.
(3) Неправилен контрол на въглеродния потенциал в етапа на силна инфилтрация и етапа на дифузия в процеса на карбуризиране.
(4) Зъбните колела не се почистват от мазнини, преди да бъде инсталирана пещта, количеството на пещта е твърде голямо, а останалите пори са твърде малки.
(5) Избраният стоманен материал и закалимостта на зъбните колела са лоши, а охлаждащата ефективност на охлаждащата среда е недостатъчна, което причинява втвърдения слой да бъде плитък след нормално карбонизиране и закаляване.
Предпазни мерки
(1) Разумно изберете стомана с подходяща закалимост като материал на въглеродено зъбно колело и стриктно контролирайте качеството на зъбната зъбна зъбна част. Преди да влезете във фабриката, химическият състав и организацията на стоманата трябва да бъдат проверени за приемане съгласно стандартите за качество.
(2) Контролирайте стриктно качеството на повърхността на съоръжението преди цементиране, количеството на инсталираната пещ, температурата в пещта, атмосферата на въглероден потенциал в пещта, времето за инфилтрация и дифузия, температурата на охлаждане след въглерод, температурата на охлаждаща среда и охлаждаща среда и др.
(3) Карбуризирайте зъбните колела с недостатъчно карбуризиране според текущата дълбочина, за да подготвите разумен процес на ремонт.
5. Неравна дълбочина на въглероден слой
При нормални обстоятелства, по време на процеса на карбуризиране на зъбното колело, коренът на зъба е малко по-плитък от другите части поради геометричната форма и радиуса на кривина. Геометричните фактори причиняват неравномерно обезвъглено покритие да бъде неизбежно. Въпреки това, поради други фактори, просмукващият слой е по-неравномерен от нормалното, което ще доведе до прекъсване в работата на различни части на зъбното колело. Слабата зона първо се унищожава, а след това се поврежда цялата предавка, което сериозно се отразява на живота на предавката.
Анализ на причините
(1) По време на карбонизирането с газ температурата в пещта е неравномерна, въглеродният потенциал е неравномерен и атмосферата в пещта не е добре циркулирана.
(2) Зъбните колела не се почистват преди инсталирането на пещта, а примесите като маслени петна и сажди остават на повърхността на зъбното колело и температурата на обезмасляване е неразумна. Коксуването се появява на повърхността на зъба по време на карбуризиране.
(4) Зареждането на пещта е твърде голямо, методът на зареждане на пещта е неразумен и заготовките се свързват и се сблъскват помежду си.
(4) В зони, където не се изисква карбуризация, неравномерното и неразумно нанасяне на противопроникващото средство може да причини неравномерна дълбочина на карборизирания слой
Предпазни мерки
(1) Когато се карбонизира, обърнете внимание на пълната циркулация на атмосферата на пещта, температурата на всички части в пещта трябва да бъде еднаква и вентилаторите във всяка зона трябва да се проверяват редовно в съответствие със съответните разпоредби. Освен това трябва да се избере разумно съотношение на налягането между предната и задната част на пещта.
(2) Извършете подготвителната работа преди топлинна обработка и карбуризация, отстранете повърхността на зъбите масло, сажди и други вещества. Практиката доказа, че след почистване температурата на обезмасляване от 400-500 ℃ е идеална за отстраняване на материали по повърхността на зъбното колело.
(3) Разумен дизайн на инструментални приспособления, количеството на инсталацията на пещта не трябва да бъде твърде голямо, а методът на инсталиране на пещта е разумен.
(4) За обработваните детайли, които се нуждаят от просмукване, агентът против изтичане трябва да бъде равномерно почистен.
(5) Ефективността на запечатване на въглеродната пещ трябва да бъде добра, а пещта за карборизиране трябва да се редовно ремонтира
