Defecte frecvente în tratamentul termic al uneltelor carburate și măsuri preventive
Angrenajele carburate sunt utilizate pe scară largă în ingineria mecanică. Angrenajele carburate sunt utilizate în multe mașini, cum ar fi transmisii, reductoare și osii spate. Utilizarea practică arată că majoritatea defecțiunilor angrenajului sunt legate de defectele angrenajului carburat în timpul procesului de tratare termică. Aceste defecte afectează grav viața angrenajului și chiar utilizarea întregului ansamblu. Prin urmare, discutarea defectelor de tratament termic ale angrenajelor carburate și măsurile preventive ale acestora are o semnificație importantă pentru îmbunătățirea performanței mecanice.
Defecte comune la tratamentul termic al uneltelor carburate
1. Carburarea tranzitorie a suprafeței angrenajului
2. Duritatea suprafeței după stingere este scăzută
3. Duritatea insuficientă a miezului angrenajului
4. Stratul întărit cu unelte este superficial
5. Adâncimea neuniformă a stratului carburat
1. Carburarea tranzitorie a suprafeței angrenajului
După ce angrenajul carburat este manipulat necorespunzător și carburat excesiv, stratul de suprafață va apărea blocuri și carburi în rețea. O cantitate mică de carbură granulară poate îmbunătăți rezistența la uzură și rezistența la oboseală de contact a angrenajului. Dacă există prea multe carburi blocate și conectate la rețea, va crește fragilitatea stratului de suprafață al angrenajului, ușor de căzut, va reduce capacitatea de deformare plastică a angrenajului în timpul utilizării, va reduce rezistența la impact, va reduce performanța la oboseală la îndoire a rădăcinii dintelui , iar unghiul vârfului dinților va deveni fragil și ușor de crăpat. După stingere, angrenajul carburat este în proces de măcinare. Când este ușor de spart.
Analiza cauzei
În timpul carburării cu gaz, dacă potențialul de carbon din cuptorul de carburare este prea mare și timpul de infiltrare este prea lung, gradul de hipereutectoid (perlită + cementită secundară) a stratului de suprafață va fi mai mare și carburarea excesivă a va apărea suprafața angrenajului. În special pentru oțelurile carburate care conțin elemente puternice care formează carbură, cum ar fi Mo și W, viteza de difuzie a elementelor de carbon este lentă, iar concentrația de carbon de suprafață a stratului carburat al angrenajului este ridicată, ajungând la stratul carburat de compoziție hipereutectoidă. Cementita este precipitată la limitele granulelor stenitei pentru a forma o distribuție masivă și în rețea.
Precauție
(1) La carburarea cu gaz, pentru a preveni carburarea excesivă a stratului de suprafață, etapa de difuzie este aranjată în etapa ulterioară a infiltrației puternice, iar dispunerea rezonabilă a timpului etapei de infiltrare și difuzie puternică are o relație excelentă. pentru a controla adâncimea stratului de infiltrație.
(2) Pentru uneltele care au produs deja o carburare excesivă a suprafeței, tratamentul de difuzie trebuie efectuat într-un cuptor de carburare cu potențial scăzut de carbon sau un tratament de recoacere sferoidantă cu carbură (pentru a obține o structură granulară de perlită și a pregăti structura pentru stingere). Efectuați re-stingerea.
2. Duritatea suprafeței după stingere este scăzută
Duritatea redusă a suprafeței angrenajelor carburate va avea ca rezultat reducerea rezistenței la uzură și a oboselii angrenajelor și va afecta negativ fricțiunea și rezistența la uzură a suprafeței dinților.
Analiza cauzei
(1) Decarburarea suprafeței, examinarea metalografică a arătat fenomen de carbon slab și s-a găsit un strat moale pe suprafața piesei de testare a fișierului, care a fost cauzat de o atmosferă de protecție insuficientă în timpul procesului de stingere după difuzarea carburării.
(2) Din cauza defecțiunii echipamentului (cum ar fi mandrina, deschiderea cuptorului și întreținerea etc.), oxidarea are loc în stadiul de temperatură ridicată, iar carbonul de la suprafață este oxidat în gaz și ars.
(2) Rata de răcire este prea mică. La microscop, structura suprafeței nu este martensită, ci sorbită. În observația metalografică, martensita aciculară are o rezistență evidentă la coroziune, în timp ce sorbitul este mai întunecat (ușor de corodat), iar duritatea testerului de micro-duritate variază foarte mult.
(4) Temperatura ridicată de carburare și temperatura de stingere a angrenajului provoacă prea multă masă austenitică reziduală la suprafață după stingere.
(5) Materialul angrenajului are o durabilitate redusă și o capacitate de răcire insuficientă a mediului de răcire de stingere.
(6) Temperatura de temperare este prea ridicată după stingere, iar structura de martensită temperată nu este obținută.
Precauție
(1) Luați un tratament adecvat pentru creșterea carbonului pentru angrenajele care au cauzat un conținut scăzut de carbon pe suprafața angrenajului.
(2) Selectați materialele cu durabilitate și mediu de răcire adecvate, cu capacitate de răcire adecvată, și stingeți și răciți.
(3) Luați măsuri în avans pentru a reduce cantitatea de austenită reținută după stingere. Pentru angrenaje carburate care conțin prea multă austenită reținută, efectuați o temperare la temperaturi ridicate la 650 ~ 670 ℃ timp de mai mult de 3 ore pentru a precipita o parte din carburi din aliaj, reducând astfel stabilitatea austenitei în timpul reîncălzirii și stingerii și pentru a promova austenita. la martensit.
(3) Răcirea sau reîncălzirea și stingerea carburării angrenajului trebuie efectuate într-o atmosferă de protecție. Pentru uneltele care au suferit deja oxidare, scara de oxid trebuie îndepărtată (fără a afecta dimensiunea termică de post-prelucrare a angrenajului), iar stratul de suprafață ar trebui să fie carburat înainte de stingere.
5) Dacă duritatea scăzută a suprafeței angrenajului este cauzată de o temperatură de temperare prea ridicată, aceasta ar trebui să fie stinsă din nou și ar trebui selectată o temperatură mai mică pentru temperare.
(6) Operatorul și personalul aferent ar trebui să inspecteze în mod regulat echipamentul, în special în timpul ciclului de producție, pentru a evita eșecul stingerii piesei de prelucrat din cauza echipamentului, iar structura martensitică nu este obținută.
3. Duritate insuficientă a miezului angrenajului
Miezul angrenajului carburat necesită un anumit grad de duritate și duritate scăzută, iar punctul de randament al materialului angrenajului este redus, care este predispus la deformarea plastică a miezului, ceea ce reduce rezistența la decojire a stratului întărit al angrenajului și performanța de îndoire a oboselii rădăcinii dintelui.
Analiza cauzei
(1) Materialul angrenajului este slab în ceea ce privește întărirea, materialul angrenajului este slab și structura internă a benzii din oțel este serioasă.
(2) După ce angrenajul este carburat, temperatura de pre-răcire înainte de stingere este prea scăzută, astfel încât diferența de temperatură între temperatura de pre-răcire și temperatura de stingere este mică, iar rata de răcire este insuficientă.
(3) Dar viteza nu este suficientă. Observarea structurii metalografice nu este o structură martensită cu emisii reduse de carbon, ci o structură mixtă de sorbit și martensită.
(4) O cantitate mare de ferită nedizolvată rămâne în miez, care este cauzată de temperatura scăzută de încălzire sau timpul de încălzire insuficient (tratamentul de stingere se efectuează înainte de austenitizare completă).
Precauție
(1) Alegeți oțel cu o durabilitate bună și un material bun ca material de angrenaj carburat.
(2) Controlați temperatura zonei de difuzie și a zonei de stingere pre-răcire pentru a vă asigura că rata de răcire poate îndeplini cerințele de stingere
(3) Selectați un mediu de răcire cu performanțe bune de răcire pentru stingere pentru a obține o structură martensită cu emisii reduse de carbon în miez.
(4) Alegeți o temperatură adecvată de stingere și un timp de încălzire pentru a obține austenită uniformă în miez, astfel încât să obțineți după stingere
4. Stratul întărit cu unelte este superficial
Duritatea suprafeței angrenajului carburat nu este suficient de adâncă, ceea ce reduce performanța anti-stripare a stratului de suprafață întărit și, de asemenea, reduce durata de viață.
Analiza cauzei
(1) În timpul procesului de carburare, timpul de carburare este prea scurt, temperatura de carburare este scăzută și stratul de carburare este superficial.
(2) Distribuția temperaturii zonei eficiente de încălzire în cuptor este inegală.
(3) Controlul necorespunzător al potențialului de carbon în stadiul de infiltrare puternică și stadiul de difuzie în procesul de carburare.
(4) Angrenajele nu sunt curățate de grăsime înainte de instalarea cuptorului, cantitatea cuptorului este prea mare, iar porii rămași sunt prea mici.
(5) Materialul din oțel al angrenajului selectat și întărirea sunt slabe, iar performanța de răcire a mediului de stingere este insuficientă, ceea ce face ca stratul întărit să fie superficial după o carburare și o stingere normale.
Precauție
(1) Selectați în mod rezonabil oțelul cu durabilitate adecvată ca material de angrenaj carburat și controlați cu strictețe calitatea oțelului de angrenare. Înainte de a intra în fabrică, compoziția chimică și organizarea oțelului trebuie verificate pentru acceptare conform standardelor de calitate.
(2) Controlați cu strictețe calitatea suprafeței angrenajului înainte de carburare, cantitatea de cuptor instalată, temperatura în cuptor, atmosfera cu potențial de carbon din cuptor, timpul de infiltrare și difuzie, temperatura de stingere după carbon, temperatura mediu de răcire și mediu de răcire etc.
(3) Carburați angrenajele cu o carburare insuficientă în funcție de adâncimea curentă pentru a pregăti un proces rezonabil de reparații.
5. Adâncimea neuniformă a stratului carburat
În condiții normale, în timpul procesului de carburare a angrenajului, rădăcina dintelui este puțin mai mică decât alte părți, datorită formei geometrice și a razei de curbură. Factorii geometrici fac ca stratul carburat neuniform să fie inevitabil. Cu toate acestea, din cauza altor factori, stratul de infiltrare este mai neuniform decât în mod normal, ceea ce va determina discontinuitate în performanța diferitelor părți ale angrenajului. Zona slabă este distrusă mai întâi, iar apoi întregul angrenaj este deteriorat, ceea ce afectează grav viața angrenajului.
Analiza cauzei
(1) În timpul carburării gazului, temperatura din cuptor este inegală, potențialul de carbon este inegal și atmosfera din cuptor nu este bine circulată.
(2) Angrenajele nu sunt curățate înainte de instalarea cuptorului și impurități precum petele de ulei și negru de fum rămân pe suprafața angrenajului, iar temperatura de degresare este nerezonabilă. Cocificarea apare pe suprafața dinților în timpul carburării.
(4) Încărcarea cuptorului este prea mare, metoda de încărcare a cuptorului este nerezonabilă, iar piesele de prelucrat intră în contact și se ciocnesc.
(4) În zonele în care nu este necesară carburarea, aplicarea inegală și nerezonabilă a agentului anti-infiltrare poate provoca adâncimea neuniformă a stratului carburat
Precauție
(1) La carburare, acordați atenție circulației complete a atmosferei cuptorului, temperatura tuturor părților din cuptor ar trebui să fie uniformă, iar ventilatoarele din fiecare zonă trebuie verificate în mod regulat, în conformitate cu reglementările relevante. În plus, trebuie selectat un raport de presiune rezonabil între partea din față și cea din spate a cuptorului.
(2) Faceți lucrările pregătitoare înainte de tratamentul termic și de carburare, îndepărtați uleiul de pe suprafața dintelui, negru de fum și alte substanțe. Practica a dovedit că după curățare, temperatura de degresare de 400-500 ℃ este ideală pentru îndepărtarea materialelor de pe suprafața angrenajului.
(3) Proiectarea rezonabilă a corpurilor de scule, cantitatea de instalare a cuptorului nu trebuie să fie prea mare, iar metoda de instalare a cuptorului este rezonabilă.
(4) Pentru piesele de prelucrat care necesită anti-infiltrare, agentul anti-infiltrare trebuie periat uniform.
(5) Performanța de etanșare a cuptorului de carbon trebuie să fie bună, iar cuptorul de carburare să fie revizuit în mod regulat
