Waarom mislukken sommige tandwielen ondanks nauwkeurige fabricage? Dit artikel gaat in op veelvoorkomende defecten bij het carboneren van tandwielen, waarbij zaken als overcarburatie, ondiepe uitharding en ongelijkmatige case-harding aan bod komen. Je leert meer over de oorzaken achter deze problemen en effectieve preventieve maatregelen die zorgen voor optimale tandwielprestaties en een lange levensduur. Inzicht in deze defecten en hun oplossingen zal je helpen de duurzaamheid en betrouwbaarheid van tandwielen in verschillende toepassingen te verbeteren.
Onjuiste behandeling van gecarboneerde tandwielen kan leiden tot overmatige oppervlakte-carburatie, wat resulteert in blokvormige en netvormige carbiden op het oppervlak.
Dit vermindert het vermogen van de tandwielkast om plastisch te vervormen tijdens gebruik, verzwakt de slagvastheid, vermindert de buigvermoeiing bij de tandwortel, maakt de tandpunt broos en gevoelig voor afbrokkelen.
Na het afschrikken zijn gecarboneerde tandwielen gevoelig voor scheuren tijdens slijpbewerkingen.
(1) Als tandwielen worden gecarboneerd in vaste media, is het koolstofpotentieel in de carboneerkast te hoog en kan het niet willekeurig worden aangepast.
Daarom geldt: hoe hoger de carboneertemperatuur en hoe langer de tijd, hoe groter de mate van overcarburatie aan het oppervlak.
Vooral bij carbonerende staalsoorten die sterke carbidevormende elementen bevatten zoals Cr en Mo, is de koolstofdiffusie langzamer, wat leidt tot een hogere koolstofconcentratie aan het oppervlak van de gecarboneerde tandwiellaag.
Dit resulteert in een overgecarboneerde laag, die bij afkoeling een netvormige verdeling vormt door het neerslaan van gecarboneerde lichamen uit de austeniet korrelgrenzen.
(2) Als tijdens het carboneren in een gasvormig medium het koolstofpotentieel in de carboneeroven te hoog is en de sterke carboneertijd te lang is, kan er ook overcarburatie van het tandwieloppervlak optreden.
(1) Gebruik tijdens het solide carboneren een lagere carboneertemperatuur of een zwakker carboneermiddel om overmatige carbonering als gevolg van een hoog koolstofpotentieel te voorkomen.
(2) Tijdens gas carbonerenZorg voor een diffusiefase na het carboneren om overmatige oppervlaktecarburatie te voorkomen. De duur van de intensieve carboneer- en diffusiefase moet worden bepaald aan de hand van het warmtebehandelingsproces.
(3) Voor tandwielen met overmatige oppervlakte-carburatie, deze in een koolstofarme potentiële carburatieoven diffunderen of afschrikken na het sferoïden van carbide. gloeien behandeling.
De oppervlaktehardheid van gecarboneerde tandwielen is ondiep, waardoor niet alleen de weerstand van de geharde oppervlaktelaag tegen afbladderen afneemt, maar ook de levensduur.
(1) Tijdens het carbonisatieproces is de carbonisatietijd te kort, de carbonisatietemperatuur te laag en de carbonisatielaag ondiep.
De ongelijke verdeling van de effectieve temperatuur van de verhittingszone in de oven, onjuiste koolstofpotentiaalregeling tijdens de sterke carbonisatie- en diffusiefasen, het niet schoonmaken van olievlekken op de tandwielen voordat ze in de oven worden geladen en een te groot laadvolume dat te kleine openingen achterlaat, dragen allemaal bij aan de ondiepe verhardingslaag van gecarboneerde tandwielen.
(2) Het gekozen materiaal van het tandwielstaal en de slechte hardbaarheid, in combinatie met onvoldoende koelvermogen van het blusmiddelresulteren in een ondiepe hardingslaag na normaal carboneren.
(1) Kies staal met de juiste hardbaarheid als materiaal voor gecarboneerde tandwielen, controleer de kwaliteit van het tandwielstaal streng en voer standaard kwaliteitscontroles uit op het staal voordat het de fabriek binnenkomt.
(2) Controleer strikt de oppervlaktekwaliteit van de tandwielen vóór het carboneren, het laadvolume in de oven, de temperatuur in de oven, de potentiële koolstofatmosfeer in de oven, de tijd van intense carbonering en diffusie, de afschriktemperatuur na het carboneren, de koelmediumenz.
(3) Tandwielen met onvoldoende carbonering moeten extra worden gecarboneerd.
De ongelijke diepte van de verharde laag op het tandwieloppervlak leidt tot discontinue prestaties in verschillende gebieden. Het veroorzaakt initiële schade in zwakkere zones, wat vervolgens leidt tot algehele uitval van het tandwiel en de levensduur ernstig beïnvloedt.
(1) Tijdens het solide carboneren zijn er aanzienlijke temperatuurverschillen binnen de carboneerruimte en ongelijkmatige verdeling van het carboneermiddel leidt tot grote verschillen in de carboneerdiepte.
Bovendien hebben de grootte van de carburatiebak, het laadvolume, de laadmethode, de verwarmingssnelheid en de lage thermische geleidbaarheid van de houtskool van het carburatiemiddel allemaal invloed op de diepte van de gecarboneerde laag.
(2) Tijdens het carboneren met gas kunnen ongelijkmatige oventemperaturen en slechte circulatie van de ovenatmosfeer, ongereinigde olievlekken op het tandwiel vóór het laden en roetafzettingen op het tandwieloppervlak allemaal bijdragen aan een ongelijkmatige carboneerlaagdiepte.
(1) In serie geproduceerde tandwielen moeten zoveel mogelijk worden ontkoold. Als solide carboneren toch moet worden uitgevoerd, is het noodzakelijk om strikt de hand te houden aan de operationele procedures: de juiste vulvolumes en een grondige menging van het carboneermiddel en de houtskool.
De carburatiekamer moet in het midden van de oven worden geplaatst waar de temperatuur gelijkmatig is en de positie van de kamer moet tijdens het carbureren goed worden aangepast.
(2) Zorg tijdens het carboneren voor voldoende circulatie van de ovenatmosfeer, een gelijkmatige oventemperatuur, verwijdering van olievlekken op het tandwieloppervlak en de juiste laadvolumes.
De carburatieoven moet goed worden afgedicht, lekkende moffelvaten moeten onmiddellijk worden vervangen en de carburatieoven moet regelmatig worden onderhouden.
De verminderde oppervlaktehardheid van gecarboneerde tandwielen kan leiden tot verminderde slijtvastheid en weerstand tegen vermoeiing, wat de wrijvingsweerstand en slijtvastheid van het tandwiel negatief beïnvloedt.
(1) Oppervlak ontkolingmet een ontkolingslaag die bij metallografisch onderzoek is gevonden, is het gevolg van onvoldoende bescherming tijdens het gloeien of afschrikken na carboniseren.
(2) De langzame afkoelsnelheid blijkt uit microscopisch onderzoek, waarbij de oppervlaktestructuur sorbiet is, niet martensiet.
Bij metallografische observatie is naaldachtig martensiet duidelijk corrosiebestendig, terwijl sorbiet donkerder lijkt (gevoeliger voor corrosie). Er is een significant verschil wanneer de hardheid wordt gecontroleerd met een microhardheidsmeter.
(3) Overmatige hoeveelheden residu austeniet op het oppervlak na het afschrikken worden veroorzaakt door een te hoge carbonisatietemperatuur van de tandwielen en een te hoge afschriktemperatuur.
(4) Slechte hardbaarheid van de tandwielmateriaal en onvoldoende koelvermogen van het blusmiddel.
(5) Hoge hardingstemperatuur na afschrikken en te lange isolatieduur.
1. Voor tandwielen met een laag oppervlak koolstofgehalteVoer de juiste carboneerbehandeling uit.
2. Selecteer materialen met geschikte hardbaarheid en koelmiddelen met geschikte koelcapaciteiten voor afschrikken.
3. Neem voorbereidende stappen om het resterende austenietvolume na het afschrikken te verminderen.
Voer bij gecarbureerde tandwielen met overmatig restausteniet een hoge temperatuur temperen uit bij 650-670 °C gedurende meer dan 3 uur, waardoor gedeeltelijke precipitatie van legeringscarbiden mogelijk wordt, waardoor de stabiliteit van austeniet tijdens opnieuw opwarmen wordt verminderd en de transformatie van austeniet naar martensiet wordt bevorderd.
4. Het carboneren en opnieuw verhitten van tandwielen moet gebeuren onder een beschermende atmosfeer.
Tandwielen die oxidatie vertonen, moeten worden ontdaan van hun oxidelagen en vervolgens worden ontkoold voordat ze worden afgeschrikt.
5. Als de hardheid van het tandwieloppervlak te laag is door de hoge ontlaattemperaturen, ontlaat het tandwiel dan opnieuw en kies een geschikte temperatuur voor het ontlaten.
De kern van het gecarboneerde tandwiel heeft een bepaalde hardheid nodig. Als de hardheid te laag is, neemt de rekgrens van het tandwielmateriaal af, wat kan leiden tot plastische vervorming in de kern.
Dit vermindert op zijn beurt de weerstand van de oppervlaktegeharde laag tegen afbrokkelen en verzwakt de buigvermoeiing bij de tandwortel.
(1) Slechte hardbaarheid van het tandwielmateriaal, inferieure tandwielkwaliteit en ernstige bandstructuur in het staal.
(2) Voorafgaand aan het direct afschrikken na carboniseren is de voorkoeltemperatuur te laag, of de afschriktemperatuur is onvoldoende tijdens het opnieuw afschrikken na carboniseren.
(3) De koelsnelheid is niet voldoende. Bij metallografisch onderzoek is de structuur geen martensiet met een laag koolstofgehalte, maar sorbiet.
(4) Er is een overvloed aan onopgelost ferriet in de kern, wat wordt veroorzaakt door een te lage verwarmingstemperatuur of onvoldoende verwarmingstijd.
(1) Gebruik een koelmedium met superieure koeleigenschappen voor afschrikken om een koolstofarme omgeving te bereiken. martensitische structuur in de kern.
(2) Kies de juiste afschriktemperatuur en verwarmingsduur om een uniforme austenitische structuur in de kern te verkrijgen, zodat na het afschrikken een martensitische structuur kan worden gevormd.
(3) Kies staal met een goede hardbaarheid en kwaliteit als materiaal voor het carboneren van tandwielen.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR