の技術的指標は何ですか 浸炭および焼入れ部品?

浸炭および焼入れにより、部品の表面に高炭素含有量のマルテンサイト層が形成されます。この層は、高硬度、高炭化物含有量、および高耐摩耗性を備えています。 コアは低炭素マルテンサイト構造であるため、表面の圧縮応力が大きくなります。 全体的な靭性は高いです。 これらの特性により、浸炭および焼入れは、高い耐摩耗性、高い疲労強度、および高い接触疲労強度を必要とする歯車やその他の部品で広く使用されています。 高周波焼入れには、急速加熱と急速冷却の特性があり、材料の結晶粒径が大幅に大きくなります。 超高硬度を実現しながら、靭性指数を高め、部品の性能を向上させます。

1.耐摩耗性

浸炭焼入れ部品は、表面の硬度と炭化物が高いため、耐摩耗性に優れています。 高周波焼入れは、低炭素含有量で高い硬度を得ることができ、耐摩耗性もその微細構造に関係しています。

20CrMnTiH3浸炭焼入れと45鋼誘導焼入れを、硬度62〜62.5HRCの標準摩耗試験片とし、M-200摩耗試験機で試験し、摩耗部品をT10焼入れします。 1.6万回の摩耗後、浸炭サンプルは4.0 mgを失い、誘導焼入れサンプルは2.1mgを失いました。 高周波焼入れされた試験片の耐摩耗性が高くなるメカニズムは何ですか？ 勉強する価値があります。

2。 力

強度は硬度に関係していると一般に考えられており、同じ硬度でも同じ強度が得られます。 特定の部品について、他にどのようなパラメータがそれに関連していますか？ 20CrMnTiH3浸炭および焼入れと45鋼、40CrH、40MnBH誘導焼入れで作られた標準的なダンベル型引張試験片をテストしました。 試験片の有効部品径は20mmで、測定された引張強度は819MPa、1184MPa、1364MPaでした。1369MPaでは、誘導焼入れ後のいくつかの中炭素鋼サンプルの強度は浸炭部品の強度よりも大幅に高くなっています。

1.25つのプロセスの結果が比較されます。 浸炭焼入れしたサンプルの表面は高炭素マルテンサイト、浸炭層は62mm、硬度は63-32HRC、コアは低炭素マルテンサイト、硬度は3.6HRCです。 高周波焼入れされたサンプルの表面は中炭素マルテンサイトであり、硬化層の深さは62mm、硬度は26HRC、コアは強化ソルバイト、硬度はXNUMXHRCです。 XNUMXつの処理方法で得られる表面硬化層の深さには大きな違いがあり、高周波焼入れはより深い硬化層を得ることができ、それによってより大きな部品強度を得ることができます。 したがって、どの強化プロセスが優れているかを議論するときは、ミクロの観点から分析するだけでなく、マクロの観点からも検討する必要があります。

3.疲労強度

浸炭および高周波焼入れ後、部品の表面が効果的に強化され、より大きな残留圧縮応力が形成され、両方ともより高い疲労強度を持ちます。

研究用に弾性率2.5の歯車部品を選択し、浸炭深さ20mmの3CrMnTiH1.2で浸炭および焼入れしました。 45鋼と42CrMoは、2.0mmの歯根焼入れ深さで高周波焼入れされました。 硬度は61〜63HRCで、熱処理後の歯磨きです。 図1に示す荷重方法に従って、疲労試験機で試験します。18.50つの異なる材料と熱処理された歯車の歯の曲げ中央値疲労極限圧力荷重は、それぞれ20.30kN、28.88kN、および42kNです。 56CrMo高周波焼入れ歯車の疲労強度は、20CrMnTiH3浸炭および焼入れの疲労強度よりXNUMX％高く、これには大きな利点があります。 そのメカニズムを分析するには、硬化層構造、表面圧縮応力レベル、心臓構造、および硬度から始める必要があります。

4.接触疲労強度

歯車部品の場合、歯面の接触疲労破壊も主な破壊モードです。 軽量歯車は接触疲労の要件が比較的低く、高周波焼入れが特定の大型歯車の浸炭および硬化に取って代わることができるかどうか、この指標は評価する必要のある内容です。 この分野での私たちの研究は十分に深くはありません。

5.焼入れ変形

浸炭プロセスは、高温、長時間、大きな焼入れ変形があります。 その後の研削プロセスでは、最高の強度と最高の圧縮応力で表面が薄くなり、部品の強度が低下します。 歯車の浸炭と焼入れはますますプレス焼入れ技術を使用しており、その目的は焼入れ変形を減らすことです。 高周波焼入れの変形は比較的小さく、焼入れ層の厚さのため、焼入れ深さへの研削の影響は比較的小さい。