Mihin tekniset indikaattorit ovat hiiletys- ja sammutusosat?

Hiiletys ja karkaisu muodostavat osan pinnalle korkeahiilipitoisen martensiittikerroksen, jolla on korkea kovuus, korkea kovametallipitoisuus ja korkea kulutuskestävyys. Ydin on vähähiilistä martensiittirakennetta, joten pinnan puristusjännitys on suuri. Yleinen sitkeys on korkea. Näiden ominaisuuksien ansiosta hiiletystä ja karkaisua käytetään laajalti vaihteissa ja muissa osissa, jotka vaativat suurta kulutuskestävyyttä, suurta väsymislujuutta ja suurta kosketusväsymislujuutta. Induktiokarkaisulla on nopean kuumennuksen ja nopean jäähdytyksen ominaisuudet, mikä lisää merkittävästi materiaalin raekokoa. Samalla kun se saavuttaa erittäin korkean kovuuden, se saa korkeamman sitkeysindeksin, mikä parantaa osien suorituskykyä.

1. Hankauskestävyys

Hiiletetyillä ja karkaistuilla osilla on korkea kulutuskestävyys korkean kovuuden ja pinnan karbidien ansiosta. Induktiokarkaisulla voidaan saavuttaa korkea kovuus alhaisella hiilipitoisuudella, ja kulutuskestävyys liittyy myös sen mikrorakenteeseen.

20CrMnTiH3-hiiletyskarkaisu ja 45-teräksen induktiokarkaisu on valmistettu vakiokulumisnäytteiksi, joiden kovuus on 62～62.5HRC, testattu M-200-kulutustestauskoneella, ja kulutusosat ovat T10-karkaisuja. 1.6 miljoonan kulumisen jälkeen hiiltynyt näyte menetti 4.0 mg ja induktiolla sammutettu näyte 2.1 mg. Mikä on mekanismi, jolla induktiokarkaistujen näytteiden kulutuskestävyys on korkeampi? Kannattaa opiskella.

2. Vahvuus

Yleisesti uskotaan, että lujuus liittyy kovuuteen, ja sama kovuus voi saada saman lujuuden. Mitkä muut parametrit liittyvät tiettyihin osiin? Testasimme tavanomaisia ​​käsipainon muotoisia vetonäytteitä, jotka oli valmistettu 20CrMnTiH3-hiiletyksestä ja karkaisusta ja 45-teräksestä, 40CrH, 40MnBH induktiokarkaisusta. Näytteen tehollisen osan halkaisija oli 20 mm ja mitatut vetolujuudet olivat 819 MPa, 1184 MPa, 1364 MPa, 1369 MPa:lla useiden keskikokoisten hiiliteräsnäytteiden lujuus induktiokarkaisun jälkeen on merkittävästi suurempi kuin hiiltyneiden osien.

Kahden prosessin tuloksia verrataan. Hiiltyneen ja sammutetun näytteen pinta on korkeahiilipitoista martensiittia, hiiltynyt kerros on 1.25 mm, kovuus on 62-63 HRC ja ydin on vähähiilistä martensiittia ja kovuus on 32 HRC. Induktiokarkaistun näytteen pinta on keskihiilistä martensiittia, kovetetun kerroksen syvyys on 3.6 mm, kovuus on 62 HRC ja ydin on karkaistua sorbiittia, kovuus on 26 HRC. Voidaan havaita, että kahdella käsittelymenetelmällä saadun pintakarkaistun kerroksen syvyydessä on suuri ero, ja induktiokarkaisulla voidaan saada syvemmälle kovettunut kerros, jolloin saadaan suurempi osalujuus. Siksi kun keskustellaan siitä, mikä vahvistusprosessi on parempi, meidän ei tule analysoida sitä vain mikronäkökulmasta, vaan myös makronäkökulmasta.

3. Väsymisvoima

Hiiletyksen ja induktiokarkaisun jälkeen osien pinta vahvistuu tehokkaasti ja muodostuu suurempi jäännöspuristusjännitys, ja molemmilla on suurempi väsymislujuus.

Vaihteiston osat, joiden moduuli on 2.5, valittiin tutkimukseen, ja ne hiilettiin ja sammutettiin 20CrMnTiH3:lla, jonka hiiletyssyvyys oli 1.2 mm; 45-teräs ja 42CrMo induktiokarkaistu hampaan juuren sammutussyvyydellä 2.0 mm. Kovuus on 61～63HRC ja hampaat hiotaan lämpökäsittelyn jälkeen. Testaa väsymystestauskoneella kuvassa 1 esitetyn kuormitusmenetelmän mukaisesti. Kolmen eri materiaalin ja lämpökäsiteltyjen hammaspyörän hampaiden taivutuskeskiväsymismurtopainekuormat ovat 18.50 kN, 20.30 kN ja 28.88 kN. 42CrMo-induktiokarkaistujen hammaspyörien väsymislujuus on 56 % korkeampi kuin 20CrMnTiH3-hiiletyksessä ja karkaisussa, millä on merkittäviä etuja. Sen mekanismin analysoimiseksi on aloitettava kovettuneen kerroksen rakenteesta, pinnan puristusjännitystasosta, sydämen rakenteesta ja kovuudesta.

4. Kosketuksen väsymislujuus

Vaihteen osissa hampaan pinnan kosketusväsymisvika on myös päävikatila. Kevyillä vaihteilla on suhteellisen alhaiset vaatimukset kosketusväsymykselle, ja voiko induktiokarkaisu korvata hiiletyksen ja karkaisun tietyissä raskaassa käytössä olevissa vaihteissa, tämä indeksi on sisältö, joka on arvioitava. Tutkimuksemme tällä alalla ei ole tarpeeksi syvällistä.

5. Muodon vaimentaminen

Hiiletysprosessilla on korkea lämpötila, pitkä aika ja suuri sammutusmuodonmuutos. Seuraava hiontaprosessi ohentaa pintaa suurimmalla lujuudella ja suurimmalla puristusjännityksellä, mikä johtaa osan lujuuden heikkenemiseen. Vaihteiden hiiletyksessä ja karkaisussa käytetään yhä enemmän puristussammutustekniikkaa, jonka tarkoituksena on vähentää sammutuksen muodonmuutoksia. Induktiokarkaisun muodonmuutos on suhteellisen pieni, ja karkaisun kerroksen paksuudesta johtuen hionnan vaikutus karkaisun syvyyteen on suhteellisen pieni.