Управление деформацией при цементации и закалке зубчатых колёс

Рассматриваются прокаливаемость стали, равномерность температуры цементации при 920-940°C и выбор закалочной среды для контроля деформации зубчатых колёс.

Переменные, определяющие деформацию

Прокаливаемость стали

С ростом прокаливаемости стали возрастает и её склонность к деформации. 20CrMnTi — распространённая марка для цементации, прокаливаемость которой находится в среднем диапазоне, что позволяет удерживать деформацию на управляемом уровне. Там, где требуется более высокая точность, можно указать марки с более стабильной прокаливаемостью — например, 20CrNiMo или 20CrMo.

Равномерность температуры цементации

Типичный цикл цементации протекает при 920~940°C. По всему объёму печи колебание температуры должно оставаться в пределах ±5°C. Если температурное поле неравномерно, глубина цементованного слоя будет различаться от одной зоны зубчатого колеса к другой, и возникающая деформация не будет однородной.

Выбор закалочной среды

  • Горячее масло (80~120°C): деформация остаётся низкой; подходит для зубчатых колёс с модулем M≤6
  • Быстроохлаждающее закалочное масло (40~60°C): средняя скорость охлаждения; подходит для зубчатых колёс с модулем M6~M12
  • Соляная ванна (160~220°C): небольшая деформация, но высокая стоимость оборудования; подходит для прецизионных зубчатых колёс

Способы загрузки деталей в печь

  • Подвешивайте зубчатые колёса вертикально или укладывайте их плашмя; не укладывайте их друг на друга
  • Для длинных валов-шестерён вертикальное подвешивание предотвращает изгиб
  • Специальные приспособления должны удерживать тонкостенные зубчатые колёса на месте

Меры противодействия деформации

Сценарий примененияМераЭффект
Шлифованные зубчатые колёсаОставленный припуск на шлифование зубьев0,15~0,30 мм на сторону
Тонкостенные зубчатые колёсаЗакалка под прессомДеформацию можно снизить на 50%
Высокоточные зубчатые колёсаКриогенная обработка (-80°C)Стабилизирует точность размеров
Все цементованные и закалённые зубчатые колёсаВторичный отпускСнятие напряжений

PinyiGear опирается на проверенные методы цементации и закалки. Подходы к контролю деформации отработаны, а требуемая точность в серийном производстве принимается по чертежу и подтверждается при рассмотрении заказа.

Связанные материалы