Чему служе технички индикатори делови за карбуризацију и гашење?

Карбуризација и гашење формирају мартензитни слој са високим садржајем угљеника на површини дела, који има високу тврдоћу, висок садржај карбида и високу отпорност на хабање. Језгро је нискоугљенична мартензитна структура, тако да је површински тлачни напон велики. Укупна жилавост је висока. Ове карактеристике чине да се карбуризација и гашење широко користе у зупчаницима и другим деловима који захтевају високу отпорност на хабање, високу чврстоћу на замор и високу чврстоћу на замор при контакту. Индукционо очвршћавање има карактеристике брзог загревања и брзог хлађења, чиме се значајно повећава величина зрна материјала. Док добија ултра-високу тврдоћу, добија већи индекс жилавости, чиме се побољшавају перформансе делова.

1. Отпорност на хабање

Карбурисани и каљени делови имају високу отпорност на хабање због велике тврдоће и карбида на површини. Индукцијско каљење може добити високу тврдоћу под ниским садржајем угљеника, а отпорност на хабање је такође повезана са његовом микроструктуром.

20ЦрМнТиХ3 гашење карбуризацијом и 45 челично индукционо гашење су направљени у стандардним узорцима хабања, са тврдоћом од 62～62.5ХРЦ, тестирани на машини за испитивање хабања М-200, а делови који се хабају су каљени Т10. После 1.6 милиона пута хабања, угљенисани узорак је изгубио 4.0 мг, а индуктивно гашен узорак изгубио је 2.1 мг. Који је механизам који чини да индуктивно каљени узорци имају већу отпорност на хабање? Вреди проучавати.

2. Снага

Уопштено се верује да је снага повезана са тврдоћом, а иста тврдоћа може добити исту снагу. Који су други параметри везани за одређене делове? Тестирали смо стандардне затезне узорке у облику бучице направљене од 20ЦрМнТиХ3 карбуризације и гашења и 45 челика, 40ЦрХ, 40МнБХ индукционог гашења. Ефективни пречник дела узорка био је 20 мм, а измерене затезне чврстоће су биле 819МПа, 1184МПа, 1364МПа, На 1369МПа, чврстоћа неколико средњих узорака угљеничног челика након индукционог гашења је значајно већа од оне код карбуризованих делова.

Упоређују се резултати два процеса. Површина карбуризованог и угашеног узорка је мартензит са високим садржајем угљеника, угљенични слој је 1.25 мм, тврдоћа је 62-63ХРЦ, а језгро је мартензит са ниским садржајем угљеника, а тврдоћа је 32ХРЦ. Површина индуктивно каљеног узорка је мартензит средњег угљеника, дубина очврслог слоја је 3.6 мм, тврдоћа је 62ХРЦ, а језгро је каљени сорбит, тврдоћа је 26ХРЦ. Може се утврдити да постоји велика разлика у дубини површинско очвршћеног слоја добијеног двема методама третмана, а индукционим очвршћавањем се може добити дубљи очврснути слој, чиме се добија већа чврстоћа. Стога, када се расправља о томе који је процес јачања бољи, не морамо га анализирати само из микро перспективе, већ и са макро перспективе.

3. Снага умора

Након карбуризације и индукционог очвршћавања, површина делова се ефикасно ојачава и формира се веће заостало тлачно напрезање, а оба имају већу чврстоћу на замор.

За истраживање су одабрани делови зупчаника модула 2.5 који су карбуризовани и каљени са 20ЦрМнТиХ3 са дубином карбуризације од 1.2мм; Челик 45 и 42ЦрМо су индуктивно каљени са дубином гашења корена зуба од 2.0 мм. Тврдоћа је 61～63ХРЦ, а зуби се брусе након термичке обраде. Тестирајте на машини за испитивање замора у складу са методом оптерећења приказаном на слици 1. Средње оптерећење замора при савијању за три различита материјала и термички обрађених зубаца зупчаника је 18.50 кН, 20.30 кН и 28.88 кН, респективно. Чврстоћа на замор индуктивно каљених зупчаника 42ЦрМо је 56% већа од оне код карбуризације и гашења 20ЦрМнТиХ3, што има значајне предности. За анализу његовог механизма потребно је почети од структуре очврслог слоја, нивоа површинског тлачног напрезања, структуре срца и тврдоће.

4. Снага контактног замора

За делове зупчаника, оштећење површине зуба услед контактног замора је такође главни начин квара. Зупчаници за лака оптерећења имају релативно ниске захтеве за контактни замор, а да ли индукционо очвршћавање може да замени карбуризацију и каљење на специфичним зупчаницима за тешке услове рада, овај индекс је садржај који се мора проценити. Наше истраживање у овој области није довољно дубоко.

5. Деформација гашења

Процес карбуризације има високу температуру, дуго време и велику деформацију гашења. Накнадни процес брушења ће истањити површину са највећом чврстоћом и највећим притиском на притисак, што ће резултирати смањењем чврстоће дела. Карбуризација и гашење зупчаника све више користи технологију гашења преса, сврха је да се смањи деформација гашења. Деформација индукционог очвршћавања је релативно мала, а због дебљине каљеног слоја, утицај млевења на дубину очвршћавања је релативно мали.