Üldised defektid karbureeritud hammasrataste kuumtöötlemisel ja ennetusmeetmed
Karbureeritud hammasrattaid kasutatakse masinaehituses laialdaselt. Karbureeritud hammasrattaid kasutatakse paljudes masinates, näiteks ülekannetes, reduktorites ja tagatelgedes. Praktiline kasutamine näitab, et enamik hammasrataste rikkeid on seotud karbureeritud hammasratta defektidega kuumtöötlusprotsessi käigus. Need defektid mõjutavad tõsiselt hammasratta eluiga ja isegi kogu sõlme kasutamist. Seetõttu on karbureeritud hammasrataste kuumtöötlusvigade ja nende ennetusmeetmete arutamisel mehaanilise toimivuse parandamisel oluline suunav tähendus.
Karbureeritud hammasrataste kuumtöötluses levinud defektid
1. Hammasratta pinna üleminekuline karbureerimine
2. Pinna karedus pärast karastamist on madal
3. Hammasratta südamiku ebapiisav kõvadus
4. Hammasratta karastatud kiht on madal
5. Karbureeritud kihi ebaühtlane sügavus
1. Hammasratta pinna üleminekuline karbureerimine
Pärast seda, kui karbureeritud hammasratast on valesti käsitsetud ja liigselt karbureeritud, näib pinnakiht blokeeritud ja võrku ühendatud karbiididena. Väike kogus teralist karbiidi võib parandada hammasratta kulumiskindlust ja kontaktväsimustugevust. Kui on liiga palju ummistunud ja võrku ühendatud karbiide, see suurendab hammasratta pinnakihi rabedust, on kerge maha kukkuda, vähendab hammasratta plastilist deformatsioonivõimet kasutamise ajal, vähendab löögikindlust, vähendab hambajuure painutusväsimust ja hambaotsa nurk muutub rabedaks ja seda on kerge lõheneda. Pärast karastamist on karbureeritud käik lihvimisprotsessis. Kui seda on lihtne purustada.
Põhjuste analüüs
Kui karbureeriva ahju süsinikupotentsiaal on liiga kõrge ja infiltreerumisaeg on liiga pikk, on gaasiga karbureerimisel pinnakihi hüpereutektoidi (pearliidi + sekundaarse tsementiidi) aste suurem ja hammasratta pind. Eriti karbureeritud teraste puhul, mis sisaldavad tugevaid karbiidi moodustavaid elemente, nagu Mo ja W, on süsinikelementide difusioonikiirus aeglane ja ülekandega karbureeritud kihi süsiniku pinna kontsentratsioon on kõrge, jõudes hüperutektoidse koostise karbureeritud kihini. Tsementiit sadestatakse steniidi tera piiridel massilise ja võrgustatud jaotuse moodustamiseks.
Ettevaatus
(1) Gaasikarburiseerimisel on pinnakihi liigse karburiseerumise vältimiseks difusioonietapp paigutatud tugeva infiltratsiooni hilisemasse etappi ning tugeva infiltreerumis- ja difusiooniastme mõistlikul paigutusel on suur seos infiltreerimiskihi sügavuse kontrollimiseks.
(2) Hammasrataste puhul, mis on juba põhjustanud liigset pinna karburiseerumist, tuleks difusioonitöötlus läbi viia madala süsinikusisaldusega potentsiaaliga karbureerivas ahjus või karbiidide sferoidiseerivas lõõmutustöötluses (granuleeritud pärliidistruktuuri saamiseks ja struktuuri karastamiseks ettevalmistamiseks). Tehke uuesti kustutamine.
2. Pinna karedus pärast karastamist on madal
Karbureeritud hammasrataste madal pinna kõvadus vähendab hammasrataste kulumiskindlust ja väsimuskindlust ning mõjutab negatiivselt hambapinna hõõrdumist ja kulumiskindlust.
Põhjuste analüüs
(1) Pinna dekarburiseerimine, metallograafiline uuring näitas süsinikusisalduse nähtust ja faili katsekeha pinnalt leiti pehme kiht, mille põhjustas ebapiisav kaitsekeskkond karastusprotsessi ajal pärast karburiseerivat difusiooni.
(2) Seadmete rikete (näiteks padrun, ahju avamine ja hooldus jne) tõttu toimub oksüdatsioon kõrgel temperatuuril ning pinnal olev süsinik oksüdeeritakse gaasiks ja põletatakse ära.
(2) Jahutuskiirus on liiga madal. Mikroskoobi all ei ole pinna struktuur martensiit, vaid sorbiit. Metallograafilises vaatluses on nõel-martensiidil ilmne korrosioonikindlus, sorbiidil on tumedam (kergesti korrodeeruv) ning mikrokõvaduse testeri kõvadus on väga erinev.
(4) Hammasratta kõrge karbureerimistemperatuur ja kustutustemperatuur põhjustavad pärast kustutamist pinnale liiga palju austeniitjääki.
(5) Käigumaterjalil on karastava jahutusseadme halb kõvenemine ja ebapiisav jahutusvõime.
(6) Karastamistemperatuur on pärast karastamist liiga kõrge ja karastatud martensiidistruktuuri ei saada.
Ettevaatus
(1) Tehke sobiv süsinikdioksiidi heitmetöötlus käikude puhul, mis on põhjustanud hammasratta pinnal madala süsinikusisalduse.
(2) Valige sobiva kõvenemisvõimega materjalid ja sobiva jahutusvõimega jahutuskeskkond ning jahutage ja jahutage.
(3) Võtke eelnevalt meetmeid, et vähendada pärast kustutamist kinni jäänud austeniidi hulka. Liiga palju kinni hoidvat austeniiti sisaldavate karbureeritud hammasrataste puhul teostage osa sulamkarbiididest sadestamiseks kõrgel temperatuuril temperatuuril 650 ~ 670 ℃ rohkem kui 3 tundi, vähendades seeläbi austeniidi stabiilsust kuumutamisel ja kustutamisel ning austeniidi edendamiseks. martensiidini.
(3) Hammasrataste karbureerimise jahutamine või uuesti soojendamine ja kustutamine tuleks läbi viia kaitsekeskkonnas. Juba oksüdeerunud hammasrataste puhul tuleks oksiidiskaala eemaldada (see ei mõjuta hammasratta termilist järeltöötluse suurust) ning enne kustutamist tuleks pinnakiht karbureerida.
5) Kui hammasratta pinna madal kõvadus on põhjustatud liiga kõrgest karastamistemperatuurist, tuleks see uuesti kustutada ja karastamiseks valida madalam temperatuur.
(6) Käitaja ja sellega seotud töötajad peaksid seadmeid regulaarselt kontrollima, eriti tootmistsükli ajal, et vältida tooriku kustutamise tõrkeid seadmete tõttu ja martensiitstruktuuri ei saavutata.
3. Hammasratta südamiku ebapiisav kõvadus
Karbureeritud hammasratta südamik nõuab teatavat kõvadust ja madalat kõvadust ning reduktori materjali voolavuspiir väheneb, mis on altid südamiku plastilisele deformatsioonile, mis vähendab hammasratta karastatud kihi ja painduv väsimus hamba juure.
Põhjuste analüüs
(1) Hammasratta materjal on kõvasti halb, hammasratta materjal on halb ja terase sisemine ribakonstruktsioon on tõsine.
(2) Pärast hammasratta karbureerimist on eeljahutamise temperatuur enne karastamist liiga madal, nii et eeljahutamistemperatuuri ja kustutustemperatuuri erinevus on väike ja jahutuskiirus on ebapiisav.
(3) Kuid kiirus ei ole piisav. Metallograafilise struktuuri vaatlus ei ole madala süsinikusisaldusega martensiidi struktuur, vaid sorbiidi ja martensiidi segatud struktuur.
(4) Südamikku jääb suur kogus lahustumata ferriiti, mis on põhjustatud madalast kuumutamistemperatuurist või ebapiisavast kuumutusajast (kustutusravi viiakse läbi enne täielikku austenitiseerimist).
Ettevaatus
(1) Valige karbureeritud käigumaterjalina hea karastatavus ja hea materjal.
(2) Kontrollige difusioonitsooni ja eeljahutuse kustutustsooni temperatuuri, et tagada jahutuskiiruse vastavus kustutusnõuetele
(3) Valige südamikus madala süsinikusisaldusega martensiidistruktuuri saamiseks jahutamiseks hea jahutusvõimega jahutuskeskkond.
(4) Valige südamikus ühtlase austeniidi saamiseks sobiv karastustemperatuur ja kuumutusaeg, mis saavutatakse pärast karastamist
4. Hammasratta karastatud kiht on madal
Karbureeritud hammasratta pinna kõvadus ei ole piisavalt sügav, mis vähendab karastatud pinnakihi koorimisvastast toimet ja vähendab ka tööiga.
Põhjuste analüüs
(1) Karbureerimisprotsessi ajal on karburiseerimisaeg liiga lühike, karburiseerimistemperatuur on madal ja karburiseeritud kiht on madal.
(2) Efektiivse kuumutustsooni temperatuurijaotus on ebaühtlane.
(3) Süsinikupotentsiaali ebaõige kontroll tugevas infiltreerimisetapis ja difusiooni staadiumis karbureerimisprotsessis.
(4) Hammasrattaid enne ahju paigaldamist rasvast ei puhastata, ahju on liiga palju ja ülejäänud poorid on liiga väikesed.
(5) Valitud hammasterasest materjal ja kõvenemisvõime on halb ning karastuskeskkonna jahutusvõime on ebapiisav, mistõttu karastatud kiht on pärast tavalist karburiseerimist ja karastamist madal.
Ettevaatus
(1) Karbureeritud käigumaterjaliks valige mõistlikult sobiva karastatavusega teras ja kontrollige rangelt hammasratta kvaliteeti. Enne tehasesse sisenemist tuleb kontrollida terase keemilist koostist ja organismi vastavust kvaliteedistandarditele.
(2) Kontrollige enne karbureerimist rangelt hammasratta pinna kvaliteeti, paigaldatud ahju hulka, temperatuuri ahjus, süsinikupotentsiaali atmosfääri ahjus, infiltreerumis- ja difusiooniaega, kustutamistemperatuuri pärast süsinikku, temperatuuri jahutuskeskkond ja jahutuskeskkond jne.
(3) Mõistliku remondiprotsessi ettevalmistamiseks karbureerige ebapiisava karbureerimiseta käike vastavalt praegusele sügavusele.
5. Karbureeritud kihi ebaühtlane sügavus
Tavaolukorras on hammasratta karburiseerimisprotsessi ajal geomeetrilise kuju ja kõverusraadiuse tõttu hammaste juur teistest osadest madalam. Geomeetriliste tegurite tõttu on ebaühtlane karbureeritud kiht vältimatu. Kuid muude tegurite tõttu on imbkiht tavapärasest ebaühtlasem, mis põhjustab hammasratta erinevate osade töö katkemist. Kõigepealt hävitatakse nõrk piirkond ja seejärel kahjustatakse kogu käiku, mis mõjutab tõsiselt hammasratta eluiga.
Põhjuste analüüs
(1) Gaasi karbureerimise ajal on temperatuur ahjus ebaühtlane, süsinikupotentsiaal on ebaühtlane ja atmosfäär ahjus ei ole hästi ringluses.
(2) Hammasrattaid enne ahju paigaldamist ei puhastata ning hammasratta pinnale jäävad lisandid nagu õliplekid ja tahm ning rasvaärastustemperatuur on ebamõistlik. Karbiseerimisel tekib koksistamine hamba pinnal.
(4) Ahju koormus on liiga suur, ahju laadimismeetod on ebamõistlik ning toorikud puutuvad kokku ja põrkuvad üksteisega.
(4) Piirkondades, kus karburiseerimist pole vaja, võib eraldumisvastase aine ebaühtlane ja ebamõistlik kasutamine põhjustada karbureeritud kihi ebaühtlast sügavust
Ettevaatus
(1) Karbureerimisel pöörake tähelepanu ahju atmosfääri täielikule ringlusele, ahju kõigi osade temperatuur peaks olema ühtlane ja igas tsoonis olevaid ventilaatoreid tuleks vastavalt asjakohastele eeskirjadele regulaarselt kontrollida. Lisaks tuleb valida mõistlik rõhu suhe ahju esi- ja tagaosa vahel.
(2) Enne kuumtöötlust ja karbureerimist tehke ettevalmistustööd, eemaldage hambapinnaõli, tahm ja muud ained. Praktika on tõestanud, et pärast puhastamist on rasvaärastus temperatuur 400–500 ℃ ideaalne materjalide eemaldamiseks hammasratta pinnalt.
(3) Tööriistade kinnituste mõistlik disain, ahju paigaldamise maht ei tohiks olla liiga suur ja ahju paigaldamise meetod on mõistlik.
(4) Tihenemist vajavate toorikute puhul tuleks nõrgumisvastast ainet ühtlaselt harjata.
(5) Süsinikahju tihendustõhusus peaks olema hea ja karbureerivat ahju tuleks regulaarselt üle vaadata
