Membandingkan Spesifikasi Keluli Gear Antara GB, DIN, JIS dan AISI: Apa yang Boleh dan Tidak Boleh Diberitahu oleh Penukaran
Jadual rujukan silang untuk keluli gear pengkarbonan, pelindapkejutan dan pembajaan, serta nitriding (20CrMnTi, 16MnCr5, SCM420, 8620, 42CrMo4, 38CrMoAl), dengan julat sifat mekanikal GB dan lima pemeriksaan penggantian.
Membandingkan Spesifikasi Keluli Gear Antara GB, DIN, JIS dan AISI: Apa yang Boleh dan Tidak Boleh Diberitahu oleh Penukaran
Ambil satu gear sebagai contoh. Satu lukisan, berasal dari China, menyatakan 20CrMnTi. Lukisan pembeli Jerman menamakan 16MnCr5 atau 20MnCr5. Dari Jepun datang SCM420, dan dari Amerika Syarikat, 8620. Dari segi makna, keempat-empatnya berada dalam lingkungan yang sama, namun tiada satu pun boleh dianggap sama dengan yang lain. Apabila kita merujuk silang gred, apa yang sebenarnya kita lakukan ialah mengambil gred yang ditakrifkan dalam satu sistem piawaian dan menyandingkannya dengan pasangan terdekat dalam sistem kedua, menggunakan tetingkap komposisi kimia dan keperluan kebolehkerasan sebagai asas. Padanan anggaran sahaja yang terhasil. Penggantian adalah perkara berasingan — membuat bahagian dalam gred selain daripada yang dinamakan dalam lukisan — dan ia melipatgandakan beban kerja: had atas dan bawah komposisi, lengkung end-quench, had kemasukan dan tetapan rawatan haba masing-masing memerlukan pengesahan baharu. Di bawah anda akan menemui jadual rujukan silang empat sistem yang merangkumi tiga keluarga keluli gear biasa (pengkarbonan, pelindapkejutan dan pembajaan, nitriding), jalur sifat mekanikal gred GB, dan lima pemeriksaan yang mendahului sebarang penggantian.
I. Tiga istilah yang mesti dipisahkan
Rujukan silang gred. Menggunakan hubungan anggaran julat komposisi kimia dan sifat mekanikal, gred di bawah sistem piawaian A dipadankan dengan gred yang agak hampir dalam sistem B. Apa yang terhasil ialah julat calon, bukan kebenaran untuk menggantikan.
Penggantian (penggantian bahan). Lukisan pelanggan menamakan satu gred dan pembekal mengeluarkan dalam gred lain. Komposisi, kebolehkerasan, kebersihan dan laluan rawatan haba semuanya perlu disahkan semula pada peringkat ini, dan dalam kebanyakan kes pelanggan mesti memberikan kelulusan secara bertulis.
Kebolehkerasan. Sejauh mana lapisan keras boleh terbentuk dalam keluli semasa pelindapkejutan menentukan sifat ini; ujian end-quench (Jominy) ialah kaedah pengukurannya, dan GB/T 225 ialah pelaksanaan domestik. Dua gred yang namanya sepadan atau hampir sepadan masih boleh mengikuti lengkung kebolehkerasan yang berbeza — satu titik kegagalan yang kerap berlaku apabila penggantian dicuba.
II. Keluli gear pengkarbonan: rujukan silang empat sistem
- China GB 20CrMnTi: — (tiada padanan langsung)
- Jepun JIS: SMK22
- USA AISI/SAE: —
- Aplikasi biasa: Gear berkarbonan jenis kotak gear automotif, penggunaan domestik yang besar
- China GB 20CrMo: 20CrMo5 / 1.7320
- Jepun JIS: SCM420
- USA AISI/SAE: 4118 / 4120
- Aplikasi biasa: Gear berkarbonan modul kecil dan sederhana
- China GB 20CrNi2Mo: 20NiCrMo2-2 / 1.6523
- Jepun JIS: SNCM420
- USA AISI/SAE: 4320
- Aplikasi biasa: Gear berkarbonan tugas berat
- China GB 20CrNiMo: 20NiCrMo2-2 / 1.6523
- Jepun JIS: SNCM220
- USA AISI/SAE: 8620
- Aplikasi biasa: Gear berkarbonan serba guna
Di mana jadual menunjukkan “—”, sistem itu tidak mempunyai gred biasa yang boleh dipadankan secara langsung. Itu tidak bermakna keluli pengkarbonan Jerman tidak boleh membuat gear yang sama; ia bermakna kerja itu mesti melalui pemeriksaan kebolehkerasan dan komposisi, dan penggantian hanya dibuat selepas kedua-dua pihak mengesahkannya. Kes sebaliknya juga penting: apabila pelanggan menamakan keluli pengkarbonan piawaian Jerman seperti 16MnCr5 atau 20MnCr5, pembekal harus terlebih dahulu melihat saiz keratan rentas dan kedalaman lapisan keras yang diperlukan sebelum memutuskan yang mana satu untuk diambil.
III. Keluli gear pelindapkejutan dan pembajaan: rujukan silang empat sistem
- China GB 40Cr: 41Cr4 / 1.7035
- Jepun JIS: SCr440
- USA AISI/SAE: 5140
- Aplikasi biasa: Gear pelindapkejutan dan pembajaan beban sederhana
- China GB 42CrMo: 42CrMo4 / 1.7225
- Jepun JIS: SCM440
- USA AISI/SAE: 4140 / 4142
- Aplikasi biasa: Gear kekuatan tinggi serba guna, aci gear
- China GB 35CrMo: 34CrMo4 / 1.7220
- Jepun JIS: SCM435
- USA AISI/SAE: 4135
- Aplikasi biasa: Gear keratan rentas sederhana
- China GB 45 steel: C45 / 1.0503
- Jepun JIS: S45C
- USA AISI/SAE: 1045
- Aplikasi biasa: Gear beban ringan kelajuan rendah
- China GB 40CrNiMo: 40CrNiMo6 / 1.6511
- Jepun JIS: SNCM439
- USA AISI/SAE: 4340
- Aplikasi biasa: Aci gear kekuatan tinggi
- China GB 34CrNiMo: 34CrNiMo6 / 1.6582
- Jepun JIS: —
- USA AISI/SAE: —
- Aplikasi biasa: Gear pelindapkejutan dan pembajaan keratan rentas besar
Keluli pelindapkejutan dan pembajaan sepadan dengan lebih kemas daripada keluli pengkarbonan, kerana keluarga yang mengandungi kromium dan molibdenum mempunyai siri yang matang dalam setiap sistem. Satu peringatan perlu diberi. Padanan 45 steel dengan C45 dan S45C cukup biasa, tetapi 45 steel sahaja mempunyai kebolehkerasan yang terhad; apabila keratan rentas menjadi besar, kekerasan merosot merentas keratan dengan lebih mendadak berbanding 42CrMo. Menggunakan 45 steel untuk pelindapkejutan dan pembajaan bahagian keratan rentas besar oleh itu memerlukan kehati-hatian.
IV. Keluli gear nitriding: rujukan silang
| Aplikasi biasa | China GB | Jerman DIN / W-Nr | Jepun JIS | USA AISI/SAE |
|---|---|---|---|---|
| Gear nitriding ketepatan | 38CrMoAl | 31CrMoV9 / 1.8519 | SACM645 | Nitralloy 135M |
Setiap sistem menawarkan sedikit gred keluli nitriding, jadi julat pilihan lebih sempit daripada keluli pengkarbonan. Nitriding membawa herotan kecil dan kekerasan permukaan gigi yang tinggi, yang sesuai untuk bahagian ketepatan yang menyusahkan untuk digilap selepas rawatan haba. Kekurangannya ialah lapisan keras yang nipis, yang menjadikannya tidak sesuai untuk keadaan hentaman kuat.
V. Julat sifat mekanikal gred GB biasa
Angka-angka ini berfungsi untuk penilaian pantas tahap gred. Nilai khusus tertakluk kepada sijil kualiti kilang keluli dan kepada pemeriksaan semula masuk.
| Kekerasan | Gred | Keadaan rawatan haba | Kekuatan tegangan Rm (MPa) | Kekuatan alah ReL (MPa) | Pemanjangan A (%) | Tenaga hentaman Akv (J) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Teras 30~42 HRC | 20CrMnTi | Karbonisasi dan pelindapkejutan + pembajaan rendah | ≥1080 | ≥835 | ≥10 | ≥55 |
| Teras 30~42 HRC | 20CrMo | Karbonisasi dan pelindapkejutan + pembajaan rendah | ≥885 | ≥685 | ≥12 | ≥55 |
| Teras 35~45 HRC | 20CrNi2Mo | Karbonisasi dan pelindapkejutan + pembajaan rendah | ≥1180 | ≥980 | ≥9 | ≥63 |
| 241~286 HB | 40Cr | Pelindapkejutan dan pembajaan | ≥980 | ≥785 | ≥9 | ≥47 |
| 269~321 HB | 42CrMo | Pelindapkejutan dan pembajaan | ≥1080 | ≥930 | ≥12 | ≥63 |
| 217~255 HB | 45 steel | Pelindapkejutan dan pembajaan | ≥650 | ≥360 | ≥16 | ≥39 |
Satu baris boleh dibaca daripada jadual ini. Keluli pengkarbonan memperoleh kekuatannya daripada lapisan keras permukaan sementara kekerasan teras dikekalkan pada 30~45 HRC untuk mengekalkan keliatan; keluli pelindapkejutan dan pembajaan memperoleh kekuatannya daripada pengerasan menyeluruh, dengan kekerasan mendarat dalam jalur 240~320 HB. Laluan mana yang perlu diambil bergantung kepada sama ada tegasan sentuhan permukaan gigi atau tegasan lenturan akar gigi yang lebih kritikal, bukan kepada gred mana yang kedengaran lebih maju.
VI. Kekerasan sebagai unit kongsi untuk perbandingan antara sistem
Satu lukisan mungkin membawa HRC, satu lagi HB, satu ketiga HV, jadi apabila satu gear perlu dinilai terhadap ketiga-tiganya, langkah penukaran tidak dapat dielakkan. Tahap yang paling kerap ditemui (nilai anggaran):
- HRC 25: 255
- HV: 260
- Padanan biasa: Keluli karbon sederhana, pelindapkejutan dan pembajaan
- HRC 30: 285
- HV: 290
- Padanan biasa: Keluli pelindapkejutan dan pembajaan
- HRC 40: 370
- HV: 380
- Padanan biasa: Keluli karbon sederhana, pelindapkejutan dan pembajaan
- HRC 48: 455
- HV: 470
- Padanan biasa: 40Cr pengerasan aruhan
- HRC 52: 510
- HV: 525
- Padanan biasa: Keluli aloi, dilindapkejutkan
- HRC 58: 580
- HV: 610
- Padanan biasa: 20CrMnTi, dikarbonisasi dan dilindapkejutkan
- HRC 62: 640
- HV: 670
- Padanan biasa: Keluli kelajuan tinggi / keluli pengkarbonan
Tahap keperluan kekerasan biasa untuk gear:
- Jenis gear Gear berkarbonan dan dilindapkejutkan: Karbonisasi + pelindapkejutan + pembajaan rendah
- Julat kekerasan biasa: 58~62 HRC
- Penerangan: Permukaan gigi keras, teras liat, tahan hentaman
- Jenis gear Gear pelindapkejutan dan pembajaan + pengerasan aruhan: Pelindapkejutan dan pembajaan + pengerasan aruhan permukaan gigi
- Julat kekerasan biasa: 48~55 HRC
- Penerangan: Permukaan gigi keras, teras mengekalkan keliatan
- Jenis gear Gear pelindapkejutan dan pembajaan: Pelindapkejutan dan pembajaan
- Julat kekerasan biasa: 280~320 HB
- Penerangan: Kekuatan sederhana, digunakan untuk kelajuan sederhana dan rendah
- Jenis gear Gear nitriding: Pelindapkejutan dan pembajaan + nitriding gas/plasma
- Julat kekerasan biasa: ≥50 HRC (lapisan nitriding)
- Penerangan: Herotan kecil, tahan haus
- Jenis gear Gear pengerasan menyeluruh: Pengerasan menyeluruh + pembajaan rendah
- Julat kekerasan biasa: 45~55 HRC
- Penerangan: Gear modul kecil
Hubungan penukaran ini hanya sah dalam julat anggaran. Di bawah 20 HRC skala Rockwell C memberikan ralat besar dan skala HRB harus digunakan sebaliknya; di bawah 450 HB, HRC dan HB boleh dianggarkan secara kasar sebagai HRC ≈ (HB − 200) / 10. Oleh kerana ralat pengukuran bertambah di kawasan bawah 20 HRC, skala pemeriksaan harus dipersetujui semasa penerimaan.
VII. Lima item untuk diperiksa sebelum penggantian
- Komposisi kimia: Setiap piawaian mempunyai perbezaan dalam had atas dan bawah untuk Si, Mn, Cr, Ni, Mo; periksa unsur demi unsur
- Kebolehkerasan: Bandingkan mengikut data end-quench, jangan membuat kesimpulan daripada nama gred; semakin besar keratan rentas, semakin kritikal
- Kebersihan: Setiap piawaian mempunyai keperluan berbeza untuk kandungan S dan P serta tahap kemasukan
- Proses rawatan haba: Selepas menukar bahan, suhu pengkarbonan, potensi karbon, medium pelindapkejutan, dan parameter pembajaan perlu disahkan semula
- Spesifikasi pelanggan: Apabila lukisan menyatakan secara jelas piawaian dan gred, beli mengikut spesifikasi; perubahan memerlukan pengesahan pelanggan
VIII. Pandangan praktikal
- Untuk pesanan eksport, tetapkan terlebih dahulu piawaian mana yang pelanggan periksa. Lukisan mungkin menyatakan 20CrMnTi sementara pelanggan Jerman memeriksa mengikut piawaian Jerman; kesukarannya biasanya bukan sama ada bahagian itu boleh dibuat, tetapi terhadap nilai mana ia dikemukakan untuk pemeriksaan. Satu ayat dalam perjanjian teknikal yang memberikan nombor piawaian bahan dan julat komposisi menjimatkan lebih banyak masalah daripada perdebatan selepas itu.
- Percayai lengkung end-quench lebih daripada label gred. Kilang keluli menghantar gred nominal yang sama dengan lebar jalur kebolehkerasan yang berbeza. Di mana kebolehkerasan menjadi keperluan, masukkan nilai J ke dalam spesifikasi pembelian dan sahkan semasa pemeriksaan semula masuk; itu lebih baik daripada membaca gred sahaja daripada sijil.
- Perubahan bahan menyeret parameter rawatan haba bersamanya. Menukar hanya anotasi lukisan sambil memanggil proses pengkarbonan seperti sebelumnya adalah punca biasa anomali kelompok — apabila kandungan nikel berubah, kedalaman lapisan keras yang diperoleh pada potensi karbon dan masa yang sama juga berubah.
- Laporan pemeriksaan harus membawa gred, nombor piawaian dan keadaan rawatan haba secara lengkap. Pada pemeriksaan eksport, laporan yang hanya menyatakan “keluli aloi, HRC58” menyebabkan pelanggan tidak dapat memadankannya dengan keperluan lukisan; menulis ketiga-tiganya secara lengkap menutup rantaian kebolehkesanan.
Antara gred bahan dan gear siap terdapat beberapa peringkat: pemesinan dan pemeriksaan gear silinder ketepatan, pemesinan larik, pengilangan, dan rawatan haba bahagian transmisi jenis aci, dan proses pemesinan ketepatan dan pengisaran gear. Untuk bahagian siri standard seperti rak, nombor bahagian itu sendiri mengekod bahan: dalam GY-CSTGH-020-10-S, kedudukan C mewakili S45C dan M mewakili SCM440, manakala 020 menandakan modul M2 dan 10 menandakan panjang 1000mm. Di mana lukisan memerlukan semakan kejuruteraan yang merangkumi bahan dan rawatan haba, hubungi kami.
PinyiGear membekalkan gear ketepatan dan bahagian transmisi mengikut lukisan, dengan dokumentasi bahan dan rawatan haba yang boleh dikesan kepada piawaian yang dinamakan pada pesanan.