Bežné chyby v tepelnom spracovaní karburizovaných zariadení a preventívne opatrenia
Karburizované ozubené kolesá sú široko používané v strojárstve. Karburované prevodové stupne sa používajú v mnohých strojoch, ako sú prevodovky, redukcie a zadné nápravy. Praktické použitie ukazuje, že väčšina porúch prevodových stupňov súvisí s chybami karburizovaného zariadenia počas procesu tepelného spracovania. Tieto chyby vážne ovplyvňujú životnosť zariadenia a dokonca aj použitie celej zostavy. Preto má diskusia o chybách tepelného spracovania karburizovaných zariadení a ich preventívne opatrenia dôležitý hlavný význam pre zlepšenie mechanického výkonu.
Bežné chyby v tepelnom spracovaní karburizovaných prevodových stupňov
1. Prechodné karburovanie povrchu výstroja
2. Tvrdosť povrchu po uhasenie je nízka
3. Nedostatočná tvrdosť jadra prevodovky
4. Ozubená vrstva je plytká
5. Nerovnomerná hĺbka karburovanej vrstvy
1. Prechodné karburovanie povrchu výstroja
Po nesprávnom zaobchádzaní s karburovaným zariadením a nadmernom karburovaní sa povrchová vrstva zobrazí ako upchatá a sieťovo spracovaná karbid. Malé množstvo granulované karbidu môže zlepšiť odolnosť proti opotrebovaniu a kontaktnú únavu zariadenia. Ak existuje príliš veľa blokované a sieťové karbidy To zvýši krehkosť vrstvy povrchu prevodovky, ľahko spadnúť, znížiť plastickú deformáciu schopnosti zariadenia počas používania, znížiť odolnosť proti nárazu, znížiť únavu ohybu výkonu koreňa zuba, a uhol hrotu zuba sa stane krehké a ľahko prasknúť. Po uhasenie je karburovaný prevodový stupeň v procese brúsenia. Keď je ľahké rozlúsknuť.
Analýza príčin
Počas karburácie plynu, ak je uhlíkový potenciál v karburačnej peci príliš vysoký a čas infiltrácie je príliš dlhý, stupeň hypereutectoidu (pearlit + sekundárny cementit) povrchovej vrstvy bude väčší a dôjde k nadmernej karburizácii povrchu prevodovky. Najmä pre karburované ocele obsahujúce silné karbidové tvárnenie prvkov, ako sú Mo a W, rýchlosť difúzie uhlíkových prvkov je pomalá a koncentrácia povrchového uhlíka v karburovanej vrstve prevodovky je vysoká a dosahuje karburizovanú vrstvu hypereutectoidného zloženia. Cementit sa vyzráža na hraniciach zrna stenite tvoriť masívne a sieťové distribúcie.
Preventívne opatrenie
(1) Pri karburácii plynu, aby sa zabránilo nadmernej karburácii povrchovej vrstvy, difúzna fáza je usporiadaná v neskoršej fáze silnej infiltrácie a primerané usporiadanie času silnej infiltrácie a difúzneho štádia má veľký vzťah na kontrolu hĺbky infiltračnej vrstvy.
(2) V prípade prevodových stupňov, ktoré už priniesli nadmernú povrchovú karburizáciu, by sa difúzna úprava mala vykonať v karburačnej peci s nízkym potenciálom uhlíka alebo v karbidovej feroidizačnej žíhacej liečbe (na získanie žulovej štruktúry perleťovej perly a pripraviť konštrukciu na hasenie). Vykonajte opätovné uhasenie.
2. Tvrdosť povrchu po uhasenie je nízka
Nízka tvrdosť povrchu karburizovaných prevodových stupňov bude mať za následok zníženie odolnosti proti opotrebovaniu a únavovej odolnosti prevodových stupňov a nepriaznivo ovplyvní trenie a odolnosť povrchu zuba proti opotrebovaniu.
Analýza príčin
(1) Dekarburizácia povrchu, metalografické vyšetrenie ukázalo uhlíkovo chudý jav a na povrchu skúšobného kusu súboru sa našla mäkká vrstva, ktorá bola spôsobená nedostatočnou ochrannou atmosférou počas procesu kríženia po karburačnej difúzii.
(2) V dôsledku poruchy zariadenia (ako je skľučovadlo, otváranie pecí a údržba atď.) dochádza k oxidácii vo vysokotechlačnom štádiu a uhlík na povrchu sa oxiduje na plyn a spaľuje sa.
(2) Rýchlosť chladenia je príliš nízka. Pod mikroskopom, štruktúra povrchu nie je martenzit, ale sorbit. V metalografickom pozorovaní má acikulárny martenzit zrejmú odolnosť voči korózii, zatiaľ čo sorbit je tmavší (ľahko sa korózuje) a tvrdosť testera mikrotvrdosti sa značne líši.
(4) Vysoká karburujúca teplota a teplota kalenia výstroja spôsobujú po uhasenie príliš veľa zvyškovej austenitickej hmoty na povrchu.
(5) Materiál prevodovky má slabú stvrdnutosť a nedostatočnú chladiacu kapacitu chladiaceho chladiaceho média.
(6) Teplota temperovania je po uhasenie príliš vysoká a tvrdená martenzitová štruktúra sa nezískala.
Preventívne opatrenie
(1) Prijať vhodné spracovanie na zvýšenie uhlíka pre zariadenia, ktoré spôsobili nízky obsah uhlíka na povrchu prevodovky.
(2) Vyberte materiály s vhodnou tvrditeľnosťou a chladiacim médiom s primeranou chladiacou kapacitou a uhasením a chladením.
(3) Prijať opatrenia vopred na zníženie množstva ponechaného austenitu po uhasenie. Pre karburované zariadenia obsahujúce príliš veľa-zachovaný austenit, vykonajte high-teplota temperovanie pri teplote 650 ~ 670 ° C pre viac ako 3h zrážať časť zliatiny karbidov, čím sa znižuje stabilita austenitu počas prehriatia a uhasenia, a podporovať austenit Telo transformuje na martenzit.
(3) Chladenie alebo prehriatie a ochladzovanie prevodových stupňov by sa malo vykonávať v ochrannej atmosfére. V prípade prevodových stupňov, ktoré už prešli oxidáciou, by sa mala odstrániť stupnica oxidu (neovplyvňujúca tepelnú veľkosť zariadenia po spracovaní) a povrchová vrstva by sa mala pred uhasenie karburovať.
5) Ak je nízka tvrdosť povrchu prevodovky spôsobená príliš vysokou teplotou temperovania, mala by sa znovu uhasiť a na temperovanie by sa mala zvoľovať nižšia teplota.
(6) Prevádzkovateľ a príbuzný personál by mali pravidelne kontrolovať zariadenie, najmä počas výrobného cyklu, aby sa zabránilo poruche uhasenia obrobku v dôsledku zariadenia a nezískala sa martenzitická konštrukcia.
3. Nedostatočná tvrdosť jadra prevodovky
Jadro karburizovaného zariadenia vyžaduje určitý stupeň tvrdosti a nízkej tvrdosti a redukcia materiálu prevodovky je znížená, čo je náchylné na plastickú deformáciu jadra, čo znižuje odolnosť odlupovania tvrdenej vrstvy zariadenia a ohybovú únavu koreňa zuba.
Analýza príčin
(1) Materiál prevodovky je slabo stvrdnutý, materiál prevodovky je slabý a vnútorná pásová konštrukcia ocele je vážna.
(2) Po karburovaní prevodovky je teplota predchladenia pred ochladzovaním príliš nízka, takže teplotný rozdiel medzi teplotou predchladenia a teplotou chladenia je malý a rýchlosť chladenia je nedostatočná.
(3) Rýchlosť však nestačí. Pozorovanie metalografickej štruktúry nie je nízkouhlíkovou martenzitnou štruktúrou, ale zmiešanou štruktúrou sorbitu a martenzitu.
(4) V jadre zostáva veľké množstvo nerozpusteného feritu, ktoré je spôsobené nízkou teplotou ohrevu alebo nedostatočným časom ohrevu (pred úplnou austenitizáciou sa vykonáva hasenie).
Preventívne opatrenie
(1) Vyberte si oceľ s dobrou tvrdnosťou a dobrým materiálom ako karburovaný prevodový materiál.
(2) Ovládať teplotu difúznej zóny a predchladenie hasiacej zóny, aby sa zabezpečilo, že rýchlosť chladenia môže spĺňať požiadavky na uhasenie
(3) Vyberte chladiace médium s dobrým chladiacim výkonom na uhasenie, aby ste získali nízkouhlíkovú martenzitovú štruktúru v jadre.
(4) Vyberte vhodnú teplotu chladenia a čas ohrevu, aby ste získali rovnomerný austenit v jadre tak, aby ste ho získali po uhasením
4. Ozubená vrstva je plytká
Tvrdosť povrchu karburizovaného zariadenia nie je dostatočne hlboká, čo znižuje anti-stripping výkon tvrdenej povrchovej vrstvy a tiež znižuje životnosť.
Analýza príčin
(1) Počas karburizačného procesu je karburačný čas príliš krátky, karburujúca teplota je nízka a karburovaná vrstva je plytká.
(2) Rozloženie teploty efektívnej vykurovacej zóny v peci je nerovnomerné.
(3) Nesprávna kontrola uhlíkového potenciálu vo fáze silnej infiltrácie a difúzna fáza karburizačného procesu.
(4) Prevodové stupne sa pred inštaláciou pece nečistia tukom, množstvo pece je príliš veľké a zostávajúce póry sú príliš malé.
(5) Vybraný materiál z ocele ozubeného kolieska a tvrditeľnosť sú slabé a chladiaci účinok hasiaceho média je nedostatočný, čo spôsobuje, že tvrdená vrstva je plytká po normálnom karburovaní a ochladzovaní.
Preventívne opatrenie
(1) Primerane zvoľte oceľ s vhodnou tvrdnosťou ako karburizovaný prevodový materiál a prísne kontrolujú kvalitu ozubenej ocele. Pred vstupom do závodu sa musí chemické zloženie a organizácia ocele skontrolovať na prijatie podľa noriem kvality.
(2) Prísne kontrolovať kvalitu povrchu zariadenia pred karburáciou, množstvo inštalovaného pece, teplotu v peci, atmosféru potenciálu uhlíka v peci, infiltráciu a difúzny čas, teplotu kalenia po uhlíku, teplotu chladiaceho média a chladiaceho média atď.
(3) Karburujte prevodové stupne nedostatočnou karburáciou podľa aktuálnej hĺbky, aby ste pripravili primeraný proces opravy.
5. Nerovnomerná hĺbka karburovanej vrstvy
Za normálnych okolností je počas karburizačného procesu zariadenia koreň zuba o niečo plytkejší ako ostatné časti v dôsledku geometrického tvaru a polomeru zakrivenia. Geometrické faktory spôsobujú, že nerovnomerná karburovaná vrstva je nevyhnutná. Avšak, vzhľadom k iným faktorom, presakovanie vrstva je viac nerovnomerné, než je obvyklé, čo spôsobí diskontinuitu vo výkone rôznych častí zariadenia. Slabá oblasť je zničená prvý, a potom celý prevodový stupeň je poškodený, čo vážne ovplyvňuje životnosť zariadenia.
Analýza príčin
(1) Počas karburizácie plynu je teplota v peci nerovnomerná, uhlíkový potenciál je nerovnomerný a atmosféra v peci nie je dobre cirkulujúca.
(2) Prevodové stupne sa pred inštaláciou pece nečistia a nečistoty, ako sú olejové škvrny a sadzu, zostávajú na povrchu výstroja a teplota odmasťovania je neprimeraná. Koksovanie sa vyskytuje na povrchu zuba počas karburizácie.
(4) Zaťaženie pece je príliš veľké, metóda nakladania pece je neprimeraná a obrobky sa navzájom kontaktujú a zrážajú sa.
(4) V oblastiach, kde sa nevyžaduje karburizácia, nerovnomerné a neprimerané použitie antisudľového činidla môže spôsobiť nerovnomernú hĺbku karburovanej vrstvy
Preventívne opatrenie
(1) Pri karburácii dávajte pozor na plnú cirkuláciu atmosféry pece, teplota všetkých častí pece by mala byť jednotná a ventilátory v každej zóne by sa mali pravidelne kontrolovať v súlade s príslušnými predpismi. Okrem toho sa musí z vybrať primeraný pomer tlaku medzi prednou a zadnou časťou pece.
(2) Pred tepelným spracovaním a karburáciou urobte prípravné práce, odstráňte olej na povrch zubov, sadzu a iné látky. Prax ukázala, že po vyčistení je teplota odmasťovania 400-500°C ideálna na odstraňovanie materiálov na povrchu prevodovky.
(3) Primeraná konštrukcia nástrojového príslušenstva, množstvo inštalácie pece by nemalo byť príliš veľa a metóda inštalácie pece je primeraná.
(4) V prípade obrobkov, ktoré potrebujú proti presakovanie, by sa antisušné činidlo malo rovnomerne oprášiť.
(5) Tesniaca výkonnosť uhlíkovej pece by mala byť dobrá a karburačne pec by sa mala pravidelne prepracovať
