Стальные отливки для шестерен

Стальные отливки для шестерен

Стальные отливки для нарезанных шестерен рекомендуется приобретать на основе химического анализа и использовать только два вида анализа: один для цементированных шестерен, другой как для необработанных шестерен, так и для тех, которые подлежат закалке и отпуску.Сталь должна производиться мартеновским, тигельным или электропечным способами.Процесс конвертера не распознается.Необходимо предусмотреть достаточное количество стояков, чтобы обеспечить надежность и свободу от ненужной сегрегации.Стояки не следует отрывать силой от неотожженных отливок.Если стояки отрезаются с помощью горелки, срез должен находиться не менее чем на полдюйма над поверхностью отливок, а оставшийся металл удаляется путем скола, шлифования или другого неопасного метода.

Сталь для использования в зубчатых передачах должна соответствовать требованиям по химическому составу, указанным в таблице 3. Все стальные отливки для зубчатых передач должны быть тщательно нормализованы или отожжены при такой температуре и времени, которые полностью исключают характерную структуру неотожженных отливок.

Таблица 3. Составы литых сталей для зубчатых передач

a С = углерод;Mn = марганец;и Si = кремний.

Влияние легирующих металлов на зубчатые стали

Здесь суммировано влияние различных легирующих элементов на сталь, чтобы помочь принять решение о том, какой конкретный тип легированной стали использовать для конкретных целей.Изложенные характеристики относятся только к термически обработанным сталям.Когда указывается эффект добавления легирующего элемента, подразумевается, что имеются в виду легированные стали с заданным содержанием углерода по сравнению с простой углеродистой сталью с тем же содержанием углерода.

Никель: Добавление никеля имеет тенденцию увеличивать твердость и прочность при незначительном ухудшении пластичности.Проникновение твердости несколько выше, чем у простых углеродистых сталей.Использование никеля в качестве легирующего элемента снижает критические точки и дает меньшую деформацию благодаря более низкой температуре закалки.Никелевые стали цементируемой группы науглероживаются медленнее, но и рост зерна меньше.

Хром: Хром увеличивает твердость и прочность по сравнению с никелем, хотя потеря пластичности больше.Хром измельчает зерно и придает большую твердость.Хромистые стали обладают высокой степенью износостойкости и легко поддаются механической обработке, несмотря на мелкое зерно.

Марганец: Добавление марганца в количествах, достаточных для использования термина «сплав», очень эффективно.Он обеспечивает большую прочность, чем никель, и более высокую степень вязкости, чем хром.Из-за своей склонности к холодной обработке он может течь под сильным давлением в агрегате.До настоящего времени он никогда в значительной степени не использовался для термической обработки зубчатых колес, но в настоящее время ему уделяется все больше внимания.

Ванадий: Ванадий оказывает такое же действие, что и марганец, — увеличивает твердость, прочность и ударную вязкость.Потеря пластичности несколько больше, чем из-за марганца, но проникновение в твердость больше, чем у любого другого легирующего элемента.Благодаря чрезвычайно мелкозернистой структуре ударная вязкость высока;но ванадий имеет тенденцию затруднять обработку.

Молибден: Молибден обладает свойством увеличивать прочность, не влияя на пластичность.При одинаковой твердости стали, содержащие молибден, более пластичны, чем любые другие легированные стали, и, имея почти такую ​​же прочность, более прочны;несмотря на повышенную вязкость, наличие молибдена не усложняет обработку.Фактически, такие стали можно обрабатывать с более высокой твердостью, чем любую другую легированную сталь.Ударная вязкость почти такая же, как у ванадиевых сталей.

Хромоникелевые стали: Комбинация двух легирующих элементов, хрома и никеля, усиливает полезные свойства обоих.Высокая степень пластичности, присутствующая в никелевых сталях, дополняется высокой прочностью, более мелкой зернистостью, глубокой закалкой и износостойкими свойствами, придаваемыми добавкой хрома.Повышенная вязкость делает эти стали более трудными для механической обработки, чем простые углеродистые стали, и их сложнее подвергать термической обработке.Искажение увеличивается с увеличением количества хрома и никеля.

Хромованадиевые стали: Хромованадиевые стали имеют практически такие же свойства растяжения, как и хромоникелевые стали, но прочность закалки, ударная вязкость и износостойкость увеличиваются за счет более мелкого размера зерна.Их трудно обрабатывать, и они легче деформируются, чем другие легированные стали.

Хромомолибденовые стали: Эта группа имеет те же свойства, что и прямые молибденовые стали, но глубина закалки и износостойкость увеличиваются за счет добавления хрома.Эта сталь очень легко подвергается термообработке и механической обработке.

Никель-молибденовые стали: Никель-молибденовые стали имеют свойства, аналогичные хромомолибденовой стали.Говорят, что прочность выше, но сталь несколько сложнее обрабатывать.

Спеченные материалы

При крупносерийном производстве мало- и средненагруженных передач значительная экономия производственных затрат может быть достигнута за счет использования спеченного металлического порошка.Из этого материала шестерню формуют в штампе под высоким давлением, а затем спекают в печи.Основная экономия средств достигается за счет значительного снижения трудозатрат на обработку зубьев шестерен и других поверхностей заготовок шестерен.Объем производства должен быть достаточно высоким, чтобы окупить стоимость штампа, а заготовка зубчатого колеса должна иметь такую ​​конфигурацию, чтобы ее можно было формовать и легко выбрасывать из штампа.