Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, wie Zahnräder einem hohen Druck standhalten, ohne schnell zu verschleißen? Die Oberflächenhärtung ist der Schlüssel! Dieses Verfahren umfasst Methoden wie Flamm- und Induktionshärten, um eine dauerhafte Außenschicht zu erzeugen, die sowohl die Ermüdungsfestigkeit als auch die Verschleißbeständigkeit des Zahnrads erhöht. In diesem Artikel lernen Sie verschiedene Verfahren der Oberflächenhärtung und ihre Vorteile kennen, damit Ihre Zahnräder effizient arbeiten und länger halten. Tauchen Sie ein und erfahren Sie, wie Sie die Lebensdauer und Zuverlässigkeit Ihrer Zahnräder durch effektive Oberflächenhärtungsstrategien maximieren können.
Zu den gängigen Methoden der Oberflächenabschreckung von Zahnrädern gehören das Flammenabschrecken, das Induktionsabschrecken, das Abschrecken durch Kontaktwiderstandserwärmung und das moderne Laserabschrecken.
Durch Erhitzen und Abschrecken der Oberfläche kann eine Härteschicht auf der Oberfläche erzeugt werden, wobei die ursprüngliche Mikrostruktur und die Eigenschaften des Zahnradkerns erhalten bleiben. Dadurch wird die Dauerfestigkeit und Verschleißfestigkeit verbessert, während die hervorragende Zähigkeit des Kerns erhalten bleibt. Außerdem ist dieses Verfahren energieeffizient und reduziert den Verzug beim Abschrecken des Zahnrads.
Siehe Tabelle 1.
Tabelle 1 Klassifizierung der Oberflächenhärtung
| Klassifizierung | Technologie | |
| Grobe Trennung | Unterteilung | |
| Heizverfahren zum Heizen | - | Induktionsabschreckung, Flammenabschreckung, Salzbadabschreckung, Elektrolytabschreckung, Kontaktwiderstandsabschreckung, Laserabschreckung, Elektronenstrahlabschreckung, Ionenstrahlabschreckung, Hochfrequenz-Pulsstrom-Induktionsabschreckung, Solarabschreckung usw. |
| Energiedichte | Heizung mit geringerer Energiedichte | Induktionsabschrecken, Flammenabschrecken, Abschrecken im Salzbad, Abschrecken mit Elektrolyt usw. |
| Heizung mit hoher Energiedichte | Laserabschreckung, Elektronenstrahlabschreckung, Ionenstrahlabschreckung, Kontaktwiderstandsabschreckung, Solarwärmeabschreckung, usw. | |
| Energiequelle | Interne Wärmequelle Heizung | Induktionsfeuer, Impulsstrom-Induktionsabschrecken, usw. |
| Externe Wärmequelle Heizung | Flammenabschreckung, Salzbadwärmeabschreckung, Elektrolytabschreckung, Kontaktwiderstandsheizungsabschreckung, Laserabschreckung, Elektronenstrahlabschreckung, Ionenstrahlabschreckung, Solarwärmeabschreckung, usw. | |
1) Siehe Tabelle 2 für die technischen Anforderungen an oberflächengehärtete Zahnräder.
Tabelle 2: Technische Anforderungen für oberflächengehärtete Zahnräder
| Projekt | Ritzel | Großes Zahnrad | Anleitung |
| Tiefe der gehärteten Schicht / mm | （0.2-0.4）m① | Effektiv gehärtete Schichttiefe, gemäß GB / T5617-2005 | |
| Härte der Zahnoberfläche (HRC) | 50~55 | 45~50 oder 300~400HW | Bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 kann die Zahnflächenhärte von großen und kleinen Zahnrädern gleich sein. |
| Organisation der Oberfläche | Feine Nadel Martensit | Ferrit ist auf den Zähnen nicht erlaubt | |
| Herzhärte (HBW) | Abschrecken und Anlassen: Kohlenstoffstahl 265 ~ 280Legierter Stahl 270 ~ 300 | Bei einigen Zahnrädern mit geringen Anforderungen kann das Normalisieren als Vorwärmebehandlung eingesetzt werden. | |
① m ist das Zahnradmodul (mm).
2) Verteilungsform, Verstärkungswirkung und Anwendungsbereich der gehärteten Schicht auf der Zahnradoberfläche
Verfahrensmethode:
Abschreckung durch Rotationserwärmung.
Verstärkende Wirkung:
Die Verschleißfestigkeit der Zahnoberfläche wird verbessert;
Das Biegen Ermüdungsfestigkeit hat wenig Einfluss, und die zulässige Biegespannung ist niedriger als die des Stahls nach dem Anlassen.
| Hochfrequenz-Löschung (einschließlich Ultra-Tonfrequenz) | Mittelfrequenzlöschung (2,5KHz, 8kHz) | Flammenabschreckung |
| Der Durchmesser des induktiven Zahnrads wird durch die Leistung der Anlage bestimmt; Zahnradbreite 10 ~ 100mm; m≤5mm。 | Der Durchmesser des Bearbeitungszahnrads wird durch die Geräteleistung bestimmt, und die Zahnradbreite beträgt 35 ~ 150mm; individuell bis zu 400mm; m≤10m | Der Zahnraddurchmesser kann bis zu 450 mm betragen; Spezialhärtemaschine; m ≤ 6 mm, m ≤ 12 mm in einigen Fällen |
Anmerkung: m - Getriebemodul (mm)
Verfahrensmethode:
Abschreckung durch Rotationserwärmung.
Verstärkende Wirkung:
Die Oberflächenverschleißfestigkeit der Zähne und die Biegewechselfestigkeit der Zahnwurzeln werden verbessert. Die zulässige Biegespannung ist um 30% bis 50% höher als bei einer abgeschreckt und vergütet Zustand. Dieses Verfahren kann teilweise als Ersatz für aufgekohlte Zahnräder dienen.
| Hochfrequenz-Löschung (einschließlich Ultra-Tonfrequenz) | Mittelfrequenzlöschung (2,5KHz, 8kHz) | Flammenabschreckung |
| Der Durchmesser des induktiven Zahnrads wird durch die Leistung der Anlage bestimmt; Zahnradbreite 10 ~ 100mm; m≤5mm. | Der Durchmesser des Bearbeitungszahnrads wird durch die Geräteleistung bestimmt, und die Zahnradbreite beträgt 35 ~ 150mm; individuell bis zu 400mm; m≤10m | Der Zahnraddurchmesser kann bis zu 450 mm betragen; Spezialhärtemaschine; m ≤ 6 mm, m ≤ 10 mm in einigen Fällen |
Verfahrensmethode:
Abschreckung durch kontinuierliche Erwärmung mit einem Zahn.
Verstärkende Wirkung:
Die Verschleißfestigkeit der Zahnoberfläche wird verbessert, aber die Biegewechselfestigkeit kann in gewissem Maße beeinträchtigt werden (im Allgemeinen endet die Härtungsschicht 2 bis 3 mm vom Zahnfuß entfernt). Die zulässige Biegespannung ist geringer als die des Stahls nach dem Anlassen.
| Hochfrequenz-Löschung (einschließlich Ultra-Tonfrequenz) | Mittelfrequenzlöschung (2,5KHz, 8kHz) | Flammenabschreckung |
| Der Zahnraddurchmesser ist nicht begrenzt, m ≥ 5mm | Der Zahnraddurchmesser ist nicht begrenzt, m ≥ 8mm | Der Zahnraddurchmesser ist nicht begrenzt, m ≥ 6mm |
Verfahrensmethode:
Kontinuierliche Erwärmung und Abschreckung entlang der Zahnrille.
Verstärkende Wirkung:
Die Oberflächenverschleißfestigkeit der Zähne und die Biegewechselfestigkeit der Zahnwurzeln werden verbessert. Die zulässige Biegespannung ist um 30% bis 50% höher als bei einer abgeschreckt und vergütet Zustand. Dieses Verfahren kann teilweise als Ersatz für aufgekohlte Zahnräder dienen.
| Hochfrequenz-Löschung (einschließlich Ultra-Tonfrequenz) | Mittelfrequenzlöschung (2,5KHz, 8kHz) | Flammenabschreckung |
| Der Zahnraddurchmesser ist nicht begrenzt, m ≥ 5mm | Der Zahnraddurchmesser ist nicht begrenzt, m ≥ 8mm | Der Zahnraddurchmesser ist nicht begrenzt, m ≥ 10mm |
3) Typischer Bearbeitungsprozess von oberflächengehärteten Zahnrädern: Rohling → Normalisieren (oder Glühen) des Schmiedestücks → mechanische Vorbearbeitung → Abschrecken und Anlassen → mechanische Halbfertigbearbeitung (Rohlingsherstellung) und Zahnradherstellung → Oberflächenabschrecken → Anlassen bei niedrigen Temperaturen → mechanische Endbearbeitung → Fertigprodukte.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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