Běžné vady tepelného zpracování nauhličeného zařízení a preventivní opatření
Nauhličená ozubená kola jsou široce používána ve strojírenství. Nauhličená ozubená kola se používají v mnoha strojních zařízeních, jako jsou převodovky, reduktory a zadní nápravy. Praktické použití ukazuje, že většina poruch ozubených kol souvisí s poruchami nauhličeného ozubeného kola během procesu tepelného zpracování. Tyto vady vážně ovlivňují životnost ozubeného kola a dokonce i použití celé sestavy. Diskuse o vadách tepelného zpracování nauhličených ozubených kol a jejich preventivních opatřeních má proto důležitý vodicí význam pro zlepšení mechanického výkonu.
Běžné vady tepelného zpracování nauhličených převodů
1. Přechodné nauhličování povrchu převodovky
2. Tvrdost povrchu po kalení je nízká
3. Nedostatečná tvrdost jádra převodovky
4. Ozubená kalená vrstva je mělká
5. Nerovnoměrná hloubka nauhličené vrstvy
1. Přechodné nauhličování povrchu převodovky
Poté, co je s nauhličeným zařízením nesprávně zacházeno a nadměrně nauhličeno, bude povrchová vrstva vypadat blokovitě a se síťovými karbidy. Malé množství zrnitého karbidu může zlepšit odolnost ozubení proti opotřebení a kontaktní únavovou pevnost. Pokud je příliš mnoho blokových a síťových karbidů Zvýší křehkost povrchové vrstvy ozubeného kola, snadno spadne, sníží plastickou deformační schopnost ozubeného kola během používání, sníží odolnost proti nárazu, sníží únavový výkon kořene zubu a úhel špičky zubu bude křehký a snadno praskne. Po kalení je nauhličené kolo v procesu broušení. Když je snadné prasknout.
Analýza příčin
Pokud je během nauhličování plynem uhlíkový potenciál v nauhličovací peci příliš vysoký a doba infiltrace je příliš dlouhá, bude stupeň hypereutektoidu (perlit + sekundárního cementitu) povrchové vrstvy větší a nadměrné nauhličování dojde k povrchu převodovky. Zejména u karburovaných ocelí obsahujících silné karbid tvořící prvky, jako jsou Mo a W, je rychlost difúze uhlíkových prvků pomalá a povrchová koncentrace uhlíku ve vrstvě karburátoru s ozubeným kolem je vysoká a dosahuje karburované vrstvy hypereutektoidního složení. Cementit se vysráží na hranicích zrn stenitu a vytvoří tak masivní a síťovou distribuci.
Opatření
(1) Při nauhličování plynem, aby se zabránilo nadměrnému nauhličování povrchové vrstvy, je difuzní stupeň uspořádán v pozdějším stádiu silné infiltrace a přiměřené uspořádání doby silné infiltrační a difúzní fáze má velký vztah k ovládání hloubky infiltrační vrstvy.
(2) U ozubených kol, která již způsobila nadměrné povrchové nauhličování, by měla být difúzní úprava prováděna v karburační peci s nízkým uhlíkovým potenciálem nebo karbidovou sféroidizační žíhací úpravou (aby se získala granulovaná perlitová struktura a připravila se struktura pro kalení). Proveďte opětovné hašení.
2. Tvrdost povrchu po kalení je nízká
Nízká povrchová tvrdost nauhličeného ozubeného kola bude mít za následek snížení odolnosti ozubení proti opotřebení a únavě a bude mít nepříznivý vliv na tření a odolnost povrchu zubu proti opotřebení.
Analýza příčin
(1) Oduhličení povrchu, metalografické vyšetření ukázalo jev chudého na uhlík a na povrchu zkušebního kusu pilníku byla nalezena měkká vrstva, která byla způsobena nedostatečnou ochrannou atmosférou během procesu kalení po nauhličování difúzí.
(2) Kvůli poruše zařízení (jako je sklíčidlo, otevření pece a údržba atd.) Dochází ve vysokoteplotním stupni k oxidaci a uhlík na povrchu je oxidován na plyn a spálen.
(2) Rychlost chlazení je příliš nízká. Pod mikroskopem povrchová struktura není martenzit, ale sorbit. Při metalografickém pozorování má jehlicovitý martenzit zjevnou odolnost proti korozi, zatímco sorbit je tmavší (snadno koroduje) a tvrdost testeru mikrotvrdosti se velmi liší.
(4) Vysoká teplota nauhličování a teplota kalení ozubeného kola způsobují po kalení příliš mnoho zbytkové austenitické hmoty na povrchu.
(5) Materiál ozubeného kola má špatnou kalitelnost a nedostatečnou chladicí kapacitu kalicího chladicího média.
(6) Po kalení je teplota popouštění příliš vysoká a struktura kaleného martenzitu není získána.
Opatření
(1) U ozubených kol, která způsobují nízký obsah uhlíku na povrchu ozubeného kola, proveďte vhodné ošetření ke zvýšení uhlíku.
(2) Vyberte materiály s odpovídající kalitelností a chladicím médiem s odpovídající chladicí kapacitou a ochlaďte a ochlaďte.
(3) Předem proveďte opatření ke snížení množství zadrženého austenitu po kalení. U karburovaných převodů obsahujících příliš mnoho zadrženého austenitu proveďte temperování při vysoké teplotě při 650 ~ 670 ° C po dobu delší než 3 hodiny, aby došlo k vysrážení části karbidů slitiny, čímž se sníží stabilita austenitu během opětovného zahřívání a kalení a podpoří se austenit. k martenzitu.
(3) Chlazení nebo opětovné zahřívání a kalení karburátoru převodovky by mělo být prováděno v ochranné atmosféře. U ozubených kol, která již prošla oxidací, by měla být odstraněna stupnice oxidu (neovlivní to velikost tepelného zpracování po zpracování) a povrchová vrstva by měla být před kalením nauhličena.
5) Pokud je nízká tvrdost povrchu ozubeného kola způsobena příliš vysokou teplotou popouštění, je třeba ji znovu uhasit a zvolit nižší teplotu pro popouštění.
(6) Obsluha a související pracovníci by měli pravidelně kontrolovat zařízení, zejména během výrobního cyklu, aby se zabránilo selhání kalení obrobku v důsledku zařízení a nedojde k martenzitické struktuře.
3. Nedostatečná tvrdost jádra převodovky
Jádro nauhličeného ozubeného kola vyžaduje určitý stupeň tvrdosti a nízkou tvrdost a snižuje se mez kluzu materiálu ozubeného kola, což je náchylné k plastické deformaci jádra, což snižuje odpor odlupování tvrzené vrstvy ozubeného kola a únavová výkonnost zubního kořene.
Analýza příčin
(1) Materiál ozubeného kola má špatnou kalitelnost, materiál ozubeného kola je špatný a vnitřní struktura pásu oceli je vážná.
(2) Po nauhlování ozubeného kola je teplota předchlazení před kalením příliš nízká, takže teplotní rozdíl mezi teplotou předchlazení a teplotou kalení je malý a rychlost chlazení je nedostatečná.
(3) Rychlost však není dostatečná. Pozorování metalografické struktury není nízkouhlíková martenzitická struktura, ale smíšená struktura sorbitu a martenzitu.
(4) V jádře zůstává velké množství nerozpuštěného feritu, což je způsobeno nízkou teplotou ohřevu nebo nedostatečnou dobou ohřevu (kalení se provádí před úplnou austenitizací).
Opatření
(1) Jako nauhličený převodový materiál zvolte ocel s dobrou kalitelností a dobrým materiálem.
(2) Ovládejte teplotu difuzní zóny a zóny předchlazení kalením, abyste zajistili, že rychlost chlazení může splňovat požadavky na kalení
(3) Vyberte chladicí médium s dobrým chladicím výkonem pro kalení, abyste získali nízkouhlíkovou strukturu martenzitu v jádře.
(4) Zvolte vhodnou kalicí teplotu a dobu ohřevu, abyste získali rovnoměrný austenit v jádru, aby se dosáhlo po kalení
4. Ozubená kalená vrstva je mělká
Tvrdost povrchu nauhličeného ozubeného kola není dostatečně hluboká, což snižuje účinnost odlupování tvrzené povrchové vrstvy a také snižuje životnost.
Analýza příčin
(1) Během procesu nauhličování je doba nauhličování příliš krátká, teplota nauhličování je nízká a nauhličená vrstva je mělká.
(2) Rozložení teploty účinné topné zóny v peci je nerovnoměrné.
(3) Nesprávné řízení uhlíkového potenciálu ve fázi silné infiltrace a fázi difúze v procesu nauhličování.
(4) Ozubená kola nejsou před instalací pece očištěna od mastnoty, množství pece je příliš velké a zbývající póry jsou příliš malé.
(5) Zvolený materiál převodové oceli a kalitelnost jsou špatné a chladicí výkon kalicího média je nedostatečný, což způsobuje, že kalená vrstva je po normálním nauhličování a kalení mělká.
Opatření
(1) Jako nauhličený převodový materiál rozumně vyberte ocel s vhodnou kalitelností a přísně kontrolujte kvalitu převodové oceli. Před vstupem do továrny musí být zkontrolováno chemické složení a organizace oceli podle norem kvality.
(2) Před nauhličením přísně kontrolujte kvalitu povrchu ozubeného kola, množství instalované pece, teplotu v peci, atmosféru uhlíkového potenciálu v peci, dobu infiltrace a difúze, kalicí teplotu po uhlíku, teplotu chladicí médium a chladicí médium atd.
(3) Nauhličte ozubená kola nedostatečným nauhličováním podle aktuální hloubky, abyste připravili rozumný postup opravy.
5. Nerovnoměrná hloubka nauhličené vrstvy
Za normálních okolností je během procesu nauhličování ozubeného kola kořen zubu o něco mělčí než jiné části kvůli geometrickému tvaru a poloměru zakřivení. Geometrické faktory způsobují nevyhnutelnost nerovnoměrné nauhličené vrstvy. V důsledku jiných faktorů je však prosakující vrstva nerovnoměrnější než obvykle, což způsobí diskontinuitu ve výkonu různých částí zařízení. Nejprve se zničí slabá oblast a poté se poškodí celé ozubené kolo, což vážně ovlivňuje životnost ozubeného kola.
Analýza příčin
(1) Během nauhličování plynu je teplota v peci nerovnoměrná, uhlíkový potenciál je nerovnoměrný a atmosféra v peci není dobře cirkulována.
(2) Ozubená kola nejsou před instalací pece vyčištěna a na povrchu převodovky zůstávají nečistoty, jako jsou olejové skvrny a saze, a teplota odmašťování je nepřiměřená. Při nauhličování dochází na povrchu zubu ke koksování.
(4) Zatížení pece je příliš velké, způsob zatěžování pece je nepřiměřený a obrobky se navzájem dotýkají a kolidují.
(4) V oblastech, kde není vyžadováno nauhličování, může nerovnoměrné a nepřiměřené použití činidla proti prosakování způsobit nerovnoměrnou hloubku nauhličené vrstvy
Opatření
(1) Při nauhličování věnujte pozornost plné cirkulaci atmosféry pece, teplota všech částí pece by měla být stejná a ventilátory v každé zóně by měly být pravidelně kontrolovány v souladu s příslušnými předpisy. Kromě toho musí být zvolen přiměřený tlakový poměr mezi přední a zadní částí pece.
(2) Před tepelným zpracováním a nauhličením proveďte přípravné práce, odstraňte povrchový olej zubů, saze a další látky. Praxe prokázala, že po čištění je teplota odmašťování 400-500 ° C ideální pro odstraňování materiálů z povrchu ozubeného kola.
(3) Přiměřená konstrukce upínacích nástrojů, množství instalace pece by nemělo být příliš velké a způsob instalace pece je rozumný.
(4) U obrobků, které vyžadují ochranu proti prosakování, by měl být prostředek proti prosakování rovnoměrně kartáčován.
(5) Těsnící vlastnosti uhlíkové pece by měly být dobré a karburátorová pec by měla být pravidelně opravována
