Beherrschung von Verzug durch Aufkohlen und Härten von Zahnrädern

Behandelt die Härtbarkeit von Stahl, die Temperaturgleichmäßigkeit beim Aufkohlen bei 920-940°C und die Auswahl des Abschreckmediums zur Steuerung der Zahnradverformung.

Variablen, die den Verzug beeinflussen

Härtbarkeit von Stahl

Mit steigender Härtbarkeit eines Stahls steigt auch seine Neigung zum Verzug. 20CrMnTi ist eine gängige Einsatzstahlsorte, deren Härtbarkeit im mittleren Bereich liegt, was den Verzug beherrschbar hält. Wo eine engere Genauigkeit gefordert ist, können Sorten mit gleichmäßigerer Härtbarkeit – beispielsweise 20CrNiMo oder 20CrMo – spezifiziert werden.

Gleichmäßigkeit der Aufkohlungstemperatur

Ein typischer Aufkohlungszyklus läuft bei 920~940°C. Im Ofen muss die Temperaturschwankung innerhalb von ±5°C bleiben. Sollte das Temperaturfeld ungleichmäßig sein, variiert die Einsatzhärtungstiefe von einem Bereich des Zahnrads zum anderen, und der resultierende Verzug ist nicht gleichmäßig.

Wahl des Abschreckmediums

  • Heißöl (80~120°C): Der Verzug wird gering gehalten; geeignet für Zahnräder mit Modul M≤6
  • Schnellabschrecköl (40~60°C): Eine mittlere Abkühlgeschwindigkeit; geeignet für Zahnräder mit Modul M6~M12
  • Salzbad (160~220°C): Geringer Verzug, jedoch sind die Ausrüstungskosten hoch; geeignet für Präzisionszahnräder

Wie die Teile in den Ofen geladen werden

  • Zahnräder vertikal aufhängen oder flach legen; nicht stapeln
  • Bei langen wellenförmigen Zahnrädern verhindert vertikales Aufhängen Verbiegung
  • Spezielle Vorrichtungen sollten dünnwandige Zahnräder an ihrem Platz halten

Maßnahmen gegen Verzug

AnwendungsszenarioMaßnahmeWirkung
Geschliffene ZahnräderReserviertes Zahnradschleifaufmaß0,15~0,30 mm pro Seite
Dünnwandige ZahnräderPresshärtenVerformung kann um 50 % reduziert werden
Hochpräzise ZahnräderKryobehandlung (-80°C)Stabilisiert die Maßgenauigkeit
Alle aufgekohlten und abgeschreckten ZahnräderZweites AnlassenSpannungsabbau

PinyiGear setzt auf bewährte Aufkohlungs- und Abschreckverfahren. Für Zahnräder mit Modul M1~M16 sind Ansätze zur Verzugssteuerung gut etabliert, und die Genauigkeit in der Serienproduktion bleibt stabil bei GB-Güte 4~5.

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