기술 지표는 무엇입니까 침탄 및 담금질 부품?

침탄 및 담금질은 높은 경도, 높은 탄화물 함량 및 높은 내마모성을 갖는 부품 표면에 탄소 함량이 높은 마르텐사이트 층을 형성합니다. 코어는 저탄소 마르텐사이트 구조이므로 표면 압축 응력이 큽니다. 전반적인 인성이 높습니다. 이러한 특성으로 인해 높은 내마모성, 높은 피로 강도 및 높은 접촉 피로 강도가 필요한 기어 및 기타 부품에 침탄 및 담금질이 널리 사용됩니다. 유도 경화는 급속 가열 및 급속 냉각의 특성을 가지므로 재료의 입자 크기가 크게 증가합니다. 초고경도를 얻으면서 더 높은 인성 지수를 얻어 부품의 성능을 향상시킵니다.

1. 내마모성

침탄 및 담금질 부품은 표면의 높은 경도와 탄화물로 인해 내마모성이 높습니다. 유도 경화는 낮은 탄소 함량에서 높은 경도를 얻을 수 있으며 내마모성은 미세 구조와도 관련이 있습니다.

20CrMnTiH3 침탄 담금질 및 45강 유도 담금질을 표준 마모 시편으로 만들고 경도 62~62.5HRC, M-200 마모 시험기에서 시험하고 마모 부품은 T10 담금질합니다. 1.6만 번 마모된 후 침탄 샘플은 4.0mg이 손실되었고 유도 냉각된 샘플은 2.1mg이 손실되었습니다. 유도 경화된 시편이 더 높은 내마모성을 갖도록 하는 메커니즘은 무엇입니까? 공부할 가치가 있습니다.

2. 힘

일반적으로 강도는 경도와 관련이 있으며 동일한 경도가 동일한 강도를 얻을 수 있다고 믿어집니다. 특정 부품의 경우 관련되는 다른 매개변수는 무엇입니까? 우리는 20CrMnTiH3 침탄 및 담금질과 45 steel, 40CrH, 40MnBH 유도 담금질로 만들어진 표준 아령 모양 인장 시편을 테스트했습니다. 시험편의 유효부 직경은 20mm이고 측정된 인장강도는 819MPa, 1184MPa, 1364MPa, 1369MPa에서 유도 담금질 후 여러 중탄소강 시편의 강도가 침탄된 부분보다 훨씬 높다.

두 프로세스의 결과를 비교합니다. 침탄 및 담금질 샘플의 표면은 고탄소 마르텐사이트이고 침탄 층은 1.25mm, 경도는 62-63HRC, 코어는 저탄소 마르텐사이트, 경도는 32HRC입니다. 유도 경화 샘플의 표면은 중간 탄소 마르텐사이트이고, 경화층의 깊이는 3.6mm, 경도는 62HRC, 코어는 템퍼드 소르바이트, 경도는 26HRC입니다. 두 가지 처리 방법에 의해 얻어지는 표면 경화층의 깊이에 큰 차이가 있음을 알 수 있으며, 고주파 경화는 더 깊은 경화층을 얻을 수 있어 더 큰 부품 강도를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 따라서 어떤 강화과정이 더 나은가를 논할 때 미시적 관점에서 분석할 뿐만 아니라 거시적 관점에서도 검토해야 한다.

3. 피로 강도

침탄 및 고주파 경화 후 부품의 표면이 효과적으로 강화되고 더 큰 잔류 압축 응력이 형성되며 둘 다 더 높은 피로 강도를 갖습니다.

연구를 위해 계수 2.5의 기어 부품을 선택하고 침탄 깊이 20mm의 3CrMnTiH1.2로 침탄 및 담금질했습니다. 45 강과 42CrMo는 2.0mm의 치근 담금질 깊이로 고주파 경화 처리되었습니다. 경도는 61~63HRC이며 열처리 후 치아를 연마합니다. Fig. 1과 같은 하중법에 따라 피로시험기에 대해 시험하였다. 18.50가지 다른 재질과 열처리된 톱니의 굽힘 중앙 피로 극한압력하중은 각각 20.30kN, 28.88kN, 42kN이다. 56CrMo 유도 경화 기어의 피로 강도는 20CrMnTiH3 침탄 및 담금질보다 XNUMX% 더 높으며 상당한 이점이 있습니다. 그 메커니즘을 분석하려면 경화층 구조, 표면 압축 응력 수준, 심장 구조 및 경도부터 시작해야 합니다.

4. 접촉 피로 강도

기어 부품의 경우 치면의 접촉 피로 파손도 주요 파손 모드입니다. 경량 기어는 접촉 피로에 대한 요구 사항이 상대적으로 낮으며 고주파 경화가 특정 중장비 기어의 침탄 및 경화를 대체할 수 있는지 여부는 이 지표가 평가되어야 하는 내용입니다. 이 분야에 대한 우리의 연구는 충분히 깊지 않습니다.

5. 변형을 담금질

침탄 공정은 고온, 장시간 및 큰 담금질 변형이 있습니다. 후속 연삭 공정은 가장 높은 강도와 ​​가장 높은 압축 응력으로 표면을 얇아지게 하여 부품의 강도를 감소시킵니다. 기어의 침탄 및 담금질은 프레스 담금질 기술을 점점 더 많이 사용하고 있으며 목적은 담금질 변형을 줄이는 것입니다. 유도 경화의 변형은 상대적으로 작고 담금질 층의 두께 때문에 연삭이 경화 깊이에 미치는 영향은 상대적으로 작습니다.