Memilih Antara Rusuk Gigi Lembut dan Keras: Bagaimana Ambang 350 HBW Menentukan Bahan, Rawatan Haba dan Laluan Proses

Panduan pantas: tetapkan dahulu kekerasan rusuk gigi, kemudian pilih keluli. Dalam amalan harian, 350 HBW menandakan pemisah antara rusuk lembut dan keras. Di sisi lembut, laluan lindap dan baja digunakan: keluli 45 pada kira-kira 217–255 HBW, 40Cr pada kira-kira 241–286 HBW, 42CrMo pada kira-kira 269–302 HBW, dan laluannya ialah “hob gigi dahulu, rawat haba kemudian”, jadi herotan rawatan haba tidak merosakkan bentuk gigi siap dan kos kekal sederhana. Di sisi keras, pengkarburan dan pelindapan digunakan: 20CrMnTi memberikan 58–62 HRC pada permukaan dengan teras dikekalkan pada 30–45 HRC, dan laluannya terbalik kepada “rawat haba dahulu, kisar gigi kemudian”, menambah langkah dan kos sambil membenarkan gear yang lebih padat dan ringan pada beban yang sama. Angka 350 HBW ialah konvensyen industri, bukan nilai yang tertulis dalam mana-mana standard; dalam perkhidmatan ia mesti diseimbangkan dengan kelajuan, beban, hentaman dan had sampul.

1. Apa yang menyebabkan pengkarburan dan pelindapan menghasilkan kulit keras di atas teras mulur

Titik permulaan untuk pengkarburan dan pelindapan ialah keluli karbon rendah (karbon 0.15%–0.25%), yang direndam dalam atmosfera pembawa karbon supaya karbon menembusi lapisan permukaan, selepas itu ia dilindap dan dibaja pada suhu rendah. Satu gear oleh itu berakhir dengan dua sifat yang bertentangan: karbon permukaan meningkat kepada kira-kira 0.8%, dan selepas pelindapan kekerasan mencapai 58–62 HRC, memberikan rintangan haus dan rintangan tekanan; tahap karbon teras pada dasarnya tidak disentuh, dengan kekerasan 30–45 HRC, membekalkan kekuatan dan rintangan kepada patah hentaman.

Dalam 20CrMnTi, kedua-dua Ti dan Mn meningkatkan kebolehkerasan, jadi bahagian yang lebih tebal pun boleh dikeraskan sepenuhnya. Untuk gear beban sederhana, kedalaman lapisan berkesan yang biasanya diguna pakai ialah 0.8–1.5 mm: kedalaman yang tidak mencukupi membolehkan lapisan keras runtuh di bawah beban, manakala kedalaman yang berlebihan meningkatkan kos dan sebenarnya menurunkan keliatan hentaman.

Pengkarburan menawarkan satu lagi kelebihan: transformasi martensit dalam lapisan permukaan meninggalkan tegasan mampatan sisa, jadi keletihan lenturan pada akar gigi berkelakuan lebih boleh diramal berbanding bahagian yang dikeraskan secara aruhan dengan kekerasan yang sama. Itulah sebabnya transmisi yang terdedah kepada hentaman — automobil, jentera pembinaan — hampir selalu menetapkan keluli pengkarburan.

2. Bahan gear dan nilai kekerasan secara sekilas

• Bahan 45: Lindap dan baja
  • Kekerasan permukaan gigi: 217–255 HBW
  • Kegunaan biasa: Kelajuan rendah dan beban ringan, gear am
• Bahan 40Cr: Lindap dan baja
  • Kekerasan permukaan gigi: 241–286 HBW
  • Kegunaan biasa: Kelajuan sederhana dan beban sederhana, mesin alat, pengurang tujuan am
• Bahan 42CrMo: Lindap dan baja
  • Kekerasan permukaan gigi: 269–302 HBW
  • Kegunaan biasa: Modul besar, beban berat, kekuatan lebih tinggi diperlukan
• Bahan 40Cr: Pengerasan permukaan
  • Kekerasan permukaan gigi: 45–55 HRC
  • Kegunaan biasa: Beban sederhana, rintangan haus diperlukan
• Bahan 20CrMnTi: Pengkarburan dan pelindapan
  • Kekerasan permukaan gigi: Permukaan 58–62 HRC, teras 30–45 HRC
  • Kegunaan biasa: Kelajuan tinggi dan beban berat, dengan hentaman (seperti transmisi automotif)
• Bahan QT600-3: Seperti tuang/dinormalkan
  • Kekerasan permukaan gigi: 190–270 HBW
  • Kegunaan biasa: Gear kelajuan rendah besar, bahagian perumahan bersepadu

Nilai yang disenaraikan di atas ialah julat buku panduan biasa; lukisan dan perjanjian teknikal menentukan angka muktamad.

3. Keputusan permulaan: rusuk lembut atau rusuk keras

Gear rusuk lembut ialah gear yang kekerasan permukaannya selepas lindap dan baja atau normalisasi kekal di bawah 350 HBW. Permukaannya lembut dan bergantung pada penglibatan untuk membangunkan sentuhan; laluannya ialah “hob gigi dahulu, rawat haba kemudian”, jadi herotan daripada rawatan haba tidak menjejaskan ketepatan bentuk gigi yang telah dipotong, dan kos kekal sederhana.

Gear rusuk keras membawa kekerasan permukaan melebihi 350 HBW (atau melebihi 45 HRC). Permukaannya keras dan kapasiti bebannya tinggi; pada beban yang sama gear boleh dibina lebih kecil dan ringan. Laluannya, bagaimanapun, terbalik — rawat haba dahulu, kisar gigi kemudian — yang menambah operasi dan meningkatkan kos.

Garis 350 HBW ialah konvensyen industri yang digunakan secara meluas dan bukan angka yang ditakrifkan oleh mana-mana standard. Pemandu sebenar keputusan ialah kelajuan, beban, kehadiran hentaman, dan ruang pemasangan yang tersedia.

4. Perangkap biasa yang perlu dielakkan

1. Lukisan yang hanya memberikan gred keluli dan tiada kekerasan adalah tidak lengkap. 40Cr yang sama boleh mengikuti dua laluan, lindap dan baja atau pengerasan permukaan, dan kekerasan rusuk berbeza hampir dua kali ganda (241–286 HBW berbanding 45–55 HRC), jadi laluan proses, sebut harga dan masa pendahuluan menyimpang sepenuhnya.
2. Bahagian yang dikarburkan mesti mempunyai elaun pengisaran yang mencukupi yang disediakan terlebih dahulu. Herotan semasa pengkarburan dan pelindapan tidak dapat dielakkan, dan pengisaran gigi ialah jaminan akhir ketepatan. Elaun untuk bahagian yang dikarburkan secara amnya lebih besar daripada bahagian yang dilindap dan dibaja (biasanya 0.2–0.3 mm setiap sisi untuk modul sederhana), dan lapisan keras tidak boleh dikisar habis.
3. Untuk pengeluaran percubaan kelompok kecil, jangan terus mencapai 20CrMnTi. Kitaran pengkarburan ditambah pengisaran gigi diukur dalam minggu; apabila beban sederhana, 40Cr atau keluli 45 yang dilindap dan dibaja pun boleh dan kosnya lebih rendah. Membeli bahan mahal bukan satu pencapaian; membeli bahan yang betul itulah pencapaian.

5. Data bahan yang tidak kabur ialah asas untuk harga yang tidak kabur

Lukisan gear yang berkualiti harus membawa sekurang-kurangnya tiga item dalam lajur bahan: gred keluli, kaedah rawatan haba, dan julat kekerasan. Dengan ketiga-tiga itu ditetapkan, terdapat asas untuk membincangkan laluan proses dan kos — gear silinder taji dan heliks dihasilkan mengikut lukisan, sokongan pemesinan merangkumi hob kasar, hob siap, pencukuran gear dan pengisaran gigi, dan keupayaan rawatan haba serta pemeriksaan muncul di bawah pemeriksaan dan sistem kualiti.

Hantar lukisan — modul, bilangan gigi, gred ketepatan, keperluan rawatan haba, keadaan operasi — dan pasukan kejuruteraan akan membalas selepas semakan lukisan dengan cadangan bahan dan rawatan haba, laluan proses dan sebut harga. Hubungi Pinyi Electromechanical.