Vous êtes-vous déjà demandé comment les engrenages pouvaient supporter des pressions intenses sans s'user rapidement ? Le durcissement superficiel est la clé ! Ce processus fait appel à des méthodes telles que la trempe à la flamme et la trempe par induction pour créer une couche extérieure durable, améliorant à la fois la résistance à la fatigue et la résistance à l'usure de l'engrenage. Dans cet article, vous découvrirez différentes techniques de durcissement de surface et leurs avantages, afin de garantir l'efficacité et la longévité de vos engrenages. Plongez dans cet article pour apprendre comment maximiser la durée de vie et la fiabilité de vos engrenages grâce à des stratégies de trempe superficielle efficaces.
Les méthodes courantes de trempe superficielle des engrenages sont la trempe à la flamme, la trempe par induction, la trempe par chauffage par résistance de contact et la trempe au laser avancée.
Le chauffage et la trempe en surface permettent de créer une couche de durcissement à la surface tout en conservant la microstructure et les propriétés d'origine du noyau de l'engrenage. Cela améliore la résistance à la fatigue et à l'usure tout en préservant l'excellente ténacité du noyau. En outre, ce procédé est économe en énergie et réduit la distorsion pendant la trempe de l'engrenage.
Voir le tableau 1.
Tableau 1 Classification de la trempe superficielle
| Classification | Technologie | |
| Séparation brutale | Lotissement | |
| Méthode de chauffage pour le chauffage | - | Trempe par induction, trempe à la flamme, trempe par chauffage en bain de sel, trempe à l'électrolyte, trempe par chauffage par résistance de contact, trempe au laser, trempe par faisceau d'électrons, trempe par faisceau d'ions, trempe par induction à courant pulsé à haute fréquence, trempe par chauffage solaire, etc. |
| densité énergétique | Chauffage à faible densité énergétique | Trempe par induction, trempe à la flamme, trempe par chauffage en bain de sel, trempe à l'électrolyte, etc. |
| Chauffage à haute densité énergétique | Trempe laser, trempe par faisceau d'électrons, trempe par faisceau d'ions, trempe par chauffage par résistance de contact, trempe par chauffage solaire, etc. | |
| source d'énergie | Chauffage interne par source de chaleur | Feu par induction, trempe par induction à courant pulsé, etc. |
| Chauffage par source de chaleur externe | Trempe à la flamme, trempe par chauffage en bain de sel, trempe à l'électrolyte, trempe par chauffage par résistance de contact, trempe au laser, trempe par faisceau d'électrons, trempe par faisceau d'ions, trempe par chauffage solaire, etc. | |
1) Voir le tableau 2 pour les exigences techniques des engrenages à trempe superficielle.
Tableau 2 - Exigences techniques pour les engrenages à trempe superficielle
| Projet | Pignon | Grande roue dentée | Instruction |
| Profondeur de la couche durcie / mm | （0.2-0.4）m① | Profondeur effective de la couche durcie, selon GB / T5617-2005 | |
| Dureté de la surface de la dent (HRC) | 50~55 | 45~50 ou 300~400HW | Si le rapport de transmission est de 1:1, la dureté de la surface des dents des grands et des petits engrenages peut être égale. |
| Organisation de la surface | Aiguille fine martensite | La ferrite n'est pas autorisée sur les dents | |
| Dureté du cœur (HBW) | Trempe et revenu : acier au carbone 265 ~ 280Acier allié 270 ~ 300 | Pour certains engrenages peu exigeants, la normalisation peut être utilisée comme traitement thermique préliminaire. | |
① m est le module de l'engrenage (mm).
2) Forme de distribution, effet de renforcement et domaine d'application de la couche durcie sur la surface de l'engrenage
Méthode de traitement :
Méthode de trempe par chauffage rotatif.
Effet de renforcement :
La résistance à l'usure de la surface de la dent est améliorée ;
Le pliage résistance à la fatigue a peu d'influence, et la contrainte de flexion admissible est inférieure au niveau de l'acier après le revenu.
| Trempe à haute fréquence (y compris à ultrafréquence) | Trempe à moyenne fréquence (2,5 kHz, 8 kHz) | Trempe à la flamme |
| Le diamètre de l'engrenage de traitement par induction est déterminé par la puissance de l'équipement;Largeur de l'engrenage 10 ~ 100mm;m≤5mm。 | Le diamètre de l'engrenage de traitement est déterminé par la puissance de l'équipement, et la largeur de l'engrenage est de 35 ~ 150mm;Individuellement jusqu'à 400mm;m≤10m | Le diamètre de l'engrenage peut atteindre 450mm;Machine de trempe spéciale;m ≤ 6mm, m ≤ 12mm dans certains cas. |
Note : m - module d'engrenage (mm)
Méthode de traitement :
Méthode de trempe par chauffage rotatif.
Effet de renforcement :
La résistance à l'usure de la surface des dents et la résistance à la fatigue par flexion des racines des dents sont améliorées. La contrainte de flexion autorisée est supérieure de 30% à 50% par rapport à une trempé et revenu état. Ce procédé peut remplacer partiellement les engrenages cémentés.
| Trempe à haute fréquence (y compris à ultrafréquence) | Trempe à moyenne fréquence (2,5 kHz, 8 kHz) | Trempe à la flamme |
| Le diamètre de l'engrenage de traitement par induction est déterminé par la puissance de l'équipement;Largeur de l'engrenage 10 ~ 100mm;m≤5mm. | Le diamètre de l'engrenage de traitement est déterminé par la puissance de l'équipement, et la largeur de l'engrenage est de 35 ~ 150mm;Individuellement jusqu'à 400mm;m≤10m | Le diamètre de l'engrenage peut atteindre 450mm;Machine de trempe spéciale;m ≤ 6mm, m ≤ 10mm dans certains cas. |
Méthode de traitement :
Méthode de trempe par chauffage continu à dent unique.
Effet de renforcement :
La résistance à l'usure de la surface de la dent est améliorée, mais la résistance à la fatigue en flexion peut être affectée dans une certaine mesure (généralement, la couche de durcissement se termine à 2 ou 3 mm de la racine de la dent). La contrainte de flexion autorisée est inférieure à celle de l'acier après trempe.
| Trempe à haute fréquence (y compris à ultrafréquence) | Trempe à moyenne fréquence (2,5 kHz, 8 kHz) | Trempe à la flamme |
| Le diamètre de l'engrenage n'est pas limité, m ≥ 5mm | Le diamètre de l'engrenage n'est pas limité, m ≥ 8mm | Le diamètre de l'engrenage n'est pas limité, m ≥ 6mm |
Méthode de traitement :
Chauffage et trempe continus le long de la rainure de la dent.
Effet de renforcement :
La résistance à l'usure de la surface des dents et la résistance à la fatigue par flexion des racines des dents sont améliorées. La contrainte de flexion autorisée est supérieure de 30% à 50% par rapport à une trempé et revenu état. Ce procédé peut remplacer partiellement les engrenages cémentés.
| Trempe à haute fréquence (y compris à ultrafréquence) | Trempe à moyenne fréquence (2,5 kHz, 8 kHz) | Trempe à la flamme |
| Le diamètre de l'engrenage n'est pas limité, m ≥ 5mm | Le diamètre de l'engrenage n'est pas limité, m ≥ 8mm | Le diamètre de l'engrenage n'est pas limité, m ≥ 10mm |
3) Processus d'usinage typique des engrenages à trempe superficielle : ébauche → normalisation (ou recuit) des pièces forgées → ébauche mécanique → trempe et revenu → semi-finition mécanique (fabrication de flans) et fabrication d'engrenages → trempe superficielle → revenu à basse température → finition mécanique → produits finis.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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