Materiales y métodos de tratamiento térmico de uso común para engranajes.
Materiales y métodos de tratamiento térmico de uso común para engranajes.
Para garantizar la confiabilidad del trabajo del engranaje y aumentar su vida útil, el material del engranaje y su tratamiento térmico deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones de trabajo y las características del material.
Los requisitos básicos para los materiales de los engranajes son: la superficie del diente debe tener suficiente dureza y resistencia al desgaste, y el núcleo del diente debe tener suficiente tenacidad para evitar diversas fallas en la superficie del diente. Al mismo tiempo, debe tener una buena tecnología de procesamiento en frío y en caliente. Para cumplir con los diversos requisitos técnicos de los engranajes.
Los materiales de engranajes comúnmente utilizados son varios grados de acero estructural al carbono de alta calidad, acero estructural de aleación, acero fundido, hierro fundido y materiales no metálicos. Generalmente use acero forjado o laminado. Cuando el tamaño de la estructura del engranaje es grande y la rueda en bruto no es fácil de forjar, se puede usar acero fundido; para la transmisión abierta de baja velocidad, se puede utilizar fundición gris o fundición dúctil. Deben seleccionarse aceros con mejor rendimiento integral; Los engranajes de alta velocidad son propensos a picarse en la superficie del diente, por lo que se deben seleccionar materiales con alta dureza en la superficie del diente; Los engranajes sujetos a cargas de impacto deben seleccionarse de materiales con buena tenacidad. Para transmisiones de engranajes de alta velocidad, carga ligera y bajo nivel de ruido, también se pueden usar materiales no metálicos, como baquelita de tela, nailon, etc.
Los métodos de tratamiento térmico de los engranajes de acero incluyen principalmente los siguientes:
● Endurecimiento de la superficie
El endurecimiento de la superficie se utiliza a menudo para aceros de carbono medio y aceros de aleación de medio carbono, como el acero de 45 y 40Cr. Después del temple de la superficie, la dureza de la superficie del diente es generalmente de 40 ～ 55HRC. Se caracteriza por una alta corrosión por picaduras antifatiga y una alta resistencia a la unión. Buena resistencia al desgaste; debido a que el centro del diente no está endurecido, el engranaje todavía tiene suficiente tenacidad para soportar pequeñas cargas de impacto.
● Carburación y temple
La carburación y el temple se utilizan comúnmente en acero con bajo contenido de carbono y acero con bajo contenido de oro, como el acero 20, 20Cr, etc. Después de carburar y templar, la dureza de la superficie del diente puede alcanzar 56 ～ 62HRC, mientras que el núcleo del engranaje aún mantiene una alta tenacidad. Los dientes de los engranajes tienen una alta resistencia a la flexión y al contacto con la superficie del diente, buena resistencia al desgaste y, a menudo, se utilizan para cargas de impacto. accionamiento por engranajes. Una vez que el engranaje está carburado y templado, los dientes del engranaje se deforman y deben rectificarse.
● Nitruración
La nitruración es un tipo de tratamiento térmico químico de superficie. No se requiere ningún otro tratamiento térmico después de la nitruración, y la dureza de la superficie del diente puede alcanzar 700-900HV. Debido a la alta dureza del engranaje de nitruración, la baja temperatura de proceso y la pequeña deformación, es adecuado para engranajes internos y engranajes que son difíciles de rectificar. Se utiliza a menudo para nitrurar aceros que contienen plomo, molibdeno, aluminio y otros elementos de aleación, como 38CrMoAl.
● Calificación
El temple y revenido se utiliza generalmente para acero de carbono medio y molibdeno de aleación de carbono medio, como acero 45, 40Cr, 35SiMn, etc. La dureza de la superficie del diente después del temple y revenido es generalmente de 220 ～ 280HBS. Debido a que la dureza no es alta, el acabado de los dientes del engranaje se puede realizar después del tratamiento térmico.
● Normalizando
La normalización puede eliminar el estrés interno, refinar los granos y mejorar las propiedades mecánicas y el rendimiento de corte. Los engranajes con requisitos de baja resistencia mecánica se pueden normalizar con acero al carbono medio, y los engranajes con diámetros grandes se pueden normalizar con acero fundido.
Según la dureza de la superficie del diente después del tratamiento térmico, los engranajes se pueden dividir en engranajes de superficie de diente blando (≤350HBS) y engranajes de superficie de diente duro (>350HBS). La transmisión de engranajes generalmente requerida puede adoptar engranajes de superficie de dientes blandos. Para reducir la posibilidad de pegar y hacer que la vida útil de los engranajes grandes y pequeños emparejados sea igual, la dureza de la superficie del diente del piñón suele ser 30-50HBS más alta que la dureza de la superficie del diente del engranaje grande. Para transmisiones de engranajes importantes, de servicio pesado o de alta velocidad, se pueden usar combinaciones de engranajes de superficie de dientes duros, y la dureza de la superficie de los dientes puede ser aproximadamente la misma.
La vida útil y la confiabilidad del engranaje de transmisión dependen principalmente de la resistencia a la fatiga del engranaje, es decir, la vida por fatiga por flexión y la vida por fatiga por contacto del engranaje. En la fabricación tradicional de engranajes, la mayoría de los engranajes de transmisión se tratan con un tratamiento térmico de cementación y enfriamiento. Con el desarrollo de la tecnología industrial, está aumentando la demanda de engranajes de alta potencia, alta velocidad y alta confiabilidad. Los procesos tradicionales de tratamiento térmico de cementación y temple requieren engranajes de alto rendimiento. Debido a la oxidación interna y la gran distorsión en el proceso de carburación, la calidad no es buena. La estabilidad, la precisión y el rendimiento son difíciles de garantizar. Como resultado, el tratamiento térmico de nitruración de iones de engranajes se usa ampliamente, especialmente en la industria de engranajes de precisión.
La nitruración iónica del engranaje reduce el proceso de rectificado del engranaje y ahorra costos. Al mismo tiempo, el tratamiento térmico de nitruración iónica puede garantizar eficazmente los requisitos de profundidad de la capa de infiltración del engranaje. La nitruración iónica tiene una pequeña deformación, alta dureza y nitruración uniforme en ambos lados del engranaje. Por lo tanto, en los últimos años, la industria de fabricación de engranajes, especialmente la industria de engranajes de precisión, ha utilizado gradualmente la tecnología de tratamiento térmico de nitruración iónica para reemplazar el tratamiento térmico de nitruración con gas o el tratamiento térmico de enfriamiento con carburación con gas.
Guangdong Strong Metal Technology Co., Ltd. puede proporcionar a los clientes tratamiento térmico químico (tratamiento térmico de carburación, tratamiento térmico de nitruración, tratamiento térmico de carbonitruración), tratamiento térmico al vacío, tratamiento térmico con plasma (nitruración iónica, nitrocarburación iónica (nitruración suave), nitruración iónica ) + Post-oxidación), tratamiento térmico convencional (incluido el tratamiento criogénico) y otras cuatro áreas principales de los servicios de procesamiento de tratamiento térmico. Tenemos una gran experiencia en el tratamiento térmico de engranajes. Si es necesario, llame al +86136 423 19352 o comuníquese con el servicio de atención al cliente en línea.