Triniaeth Gwres Carbureiddio ar gyfer Gerau: Gwella Cryfder, Gwydnwch a Pherfformiad

Mewn systemau trosglwyddo pŵer modern, disgwylir i gerau weithredu o dan amodau eithafol trorym uchel, cylchdro parhaus, llwythi trwm, cyflymderau amrywiol, a chylchoedd gweithio hir. Yn aml, ni all dur aloi traddodiadol, hyd yn oed â chaledwch cynhenid ​​da, wrthsefyll cymwysiadau mor heriol heb fethiant arwyneb, tyllau dannedd, crafiadau, gwisgo, a chraciau blinder. I oresgyn yr heriau hyn, mae triniaeth wres yn dod yn gam hanfodol mewn gweithgynhyrchu gerau, ac ymhlith yr holl ddulliau,carbureiddioyn sefyll allan fel un o'r prosesau caledu arwyneb mwyaf effeithiol.

Mae carbureiddio (a elwir hefyd yn galedu cas) yn dechneg fetelegol sy'n cyflwyno carbon i haen wyneb gerau dur ar dymheredd uchel. Ar ôl diffodd, mae'r wyneb yn trawsnewid yn gas martensitig caled tra bod y craidd yn cadw caledwch a gwrthsefyll sioc. Mae'r cyfuniad hwn yn galed ar y tu allan, yn wydn ar y tu mewn. dyna pam mae gerau carburedig yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn trosglwyddiadau modurol, blychau gêr diwydiannol, peiriannau trwm, offer mwyngloddio, gyriannau awyrofod, a roboteg.

Beth yw Carbureiddio?

Mae carbureiddio yn driniaeth wres sy'n seiliedig ar drylediad a gyflawnir ar dymheredd fel arfer rhwng 880°C a 950°C. Yn ystod y broses, caiff gerau eu cynhesu mewn awyrgylch cyfoethog o garbon. Mae atomau carbon yn tryledu i haen wyneb y dur, gan gynyddu ei gynnwys carbon. Ar ôl socian am yr amser gofynnol, caiff gerau eu diffodd yn gyflym i ffurfio cas martensitig caled.

Gelwir dyfnder treiddiad carbon yn ddyfnder cas, a gellir ei reoli trwy amrywio tymheredd, amser dal, a photensial carbon. Yn gyffredinol, mae dyfnder targed y cas yn amrywio o 0.8 mm i 2.5 mm, yn dibynnu ar y cymhwysiad, maint y gêr, a'r capasiti llwyth gofynnol.

Pam Mae Angen Carbureiddio Gerau?

Nid yw carbureiddio yn ymwneud â chynyddu caledwch yn unig; mae'n gwella perfformiad yn sylweddol mewn amodau gwaith go iawn. Mae'r manteision allweddol yn cynnwys:

1. Gwrthiant Gwisgo Uchel
   Mae'r arwyneb caled yn atal gwisgo sgraffiniol, tyllau, micro-asglodion, a difrod blinder arwyneb.

2. Gallu Cludo Llwyth Uwch
   Gall gerau carburedig gario llwythi trymach a throsglwyddo trorym uwch heb anffurfio.

3. Cryfder Plygu Dannedd Gwell
   Mae'r craidd hydwyth meddal yn amsugno sioc ac effaith, gan leihau'r risg o dorri dannedd.

4. Bywyd Blinder Uwch
   Gall gerau carbureiddiedig weithredu am ddegau o filoedd o oriau mewn amodau cylch uchel.

5. Llai o Ffrithiant a Chynhyrchu Gwres
   Mae ymgysylltiad dannedd llyfnach yn sicrhau trosglwyddiad tawelach a mwy effeithlon o ran ynni.

Oherwydd y manteision hyn, mae carbureiddio wedi dod yn driniaeth wres safonol ar gyfermodurolgerau, yn enwedig ar gyfergerau bevel, gerau heligol, gerau cylch, gerau gwahaniaethol, a siafftiau trosglwyddo.

Y Broses Carbureiddio Gam wrth Gam

Mae proses garbwreiddio gyflawn yn cynnwys sawl cam, pob un yn effeithio ar berfformiad terfynol:

1. Cynhesu ymlaen llaw ac Austeniteiddio

Caiff gerau eu cynhesu i'r tymheredd carbureiddio lle mae dur yn trawsnewid yn austenit. Mae'r strwythur hwn yn caniatáu i garbon dryledu'n hawdd.

2. Trylediad Carbon a Ffurfiant Achosion

Mae'r gerau'n cael eu dal mewn amgylchedd cyfoethog o garbon (nwy, gwactod, neu asiant carbureiddio solet). Mae atomau carbon yn tryledu i mewn, gan ffurfio cas caled ar ôl diffodd.

3. Diffodd

Mae oeri cyflym yn trawsnewid yr haen wyneb carbon uchel yn martensit—yn hynod o galed ac yn gwrthsefyll traul.

4. Tymheru

Ar ôl diffodd, mae angen tymeru i leihau breuder, gwella caledwch, a sefydlogi'r microstrwythur.

5. Peiriannu Terfynol / Malu

Mae gerau sydd wedi'u trin â gwres yn aml yn cael eu malu neu eu lapio'n orffen i gyflawni geometreg dannedd gywir, patrwm cyswllt llyfn, a rheolaeth sŵn orau posibl.

Mathau o Garbureiddio ar gyfer Gerau

Mae nifer o dechnolegau carbureiddio wedi'u datblygu, pob un â manteision unigryw.

Yn eu plith,carbureiddio gwactodyn cael ei ffafrio fwyfwy ar gyfer gerau manwl gywir oherwydd ei ddosbarthiad cas unffurf, ei gyfeillgarwch i'r amgylchedd, a'i ystumio isel.

Dewis Deunydd ar gyfer Carbureiddio

Nid yw pob dur yn gyfeillgar i garbwreiddio. Y deunyddiau delfrydol yw duroedd aloi carbon isel gyda chaledwch da a chaledwch craidd.

Duroedd carburio cyffredin:

• 16MnCr5

• 20CrMnTi

• Dur 8620 / 4320

• 18CrNiMo7-6

• SCM415 / SCM420

Mae'r duroedd hyn yn caniatáu caledu cas dwfn wrth gynnal craidd cryf, hydwyth - yn berffaith ar gyfer gerau trwm.

Ffactorau Ansawdd mewn Gerau Carbwriedig

Er mwyn sicrhau perfformiad sefydlog, rhaid rheoli sawl ffactor hanfodol:

1. Crynodiad carbon arwyneb

2. Dyfnder achos effeithiol (ECD)

3. Lefel austenit wedi'i chadw

4. Ystumio a sefydlogrwydd dimensiynol

5. Unffurfiaeth caledwch (58–62 HRC ar yr wyneb)

Mae proses garbwreiddio a reolir yn dda yn sicrhau bod gerau'n gweithredu'n ddibynadwy am flynyddoedd gyda chyn lleied o waith cynnal a chadw â phosibl.

Cymwysiadau Gerau Carburedig

Defnyddir carbureiddio'n helaeth mewn diwydiannau lle mae dibynadwyedd, cywirdeb, a dygnwch llwyth uchel yn hanfodol:

• Blychau gêr modurol a systemau gwahaniaethol

• Tractor, mwyngloddio ac offer dyletswydd trwm

• Roboteg ac offer awtomeiddio

• Blychau gêr tyrbin gwynt

• Gyriannau awyrofod a throsglwyddiadau tyrbin

• Systemau gyriant morol

Lle bynnag y mae'n rhaid i gerau wrthsefyll sioc, pwysau a straen cylchdro hirdymor, carbureiddio yw'r ateb mwyaf dibynadwy.

Mae triniaeth wres carbureiddio yn trawsnewid gerau dur cyffredin yn gydrannau perfformiad uchel sy'n gallu gwrthsefyll amgylcheddau heriol. Mae'r broses yn cryfhau'r wyneb yn erbyn traul a blinder wrth gadw craidd mewnol caled ar gyfer ymwrthedd i effaith. Wrth i beiriannau esblygu tuag at ddwysedd pŵer ac effeithlonrwydd uwch, bydd gerau carbureiddio yn parhau i fod yn dechnoleg allweddol mewn peirianneg fodern a systemau trosglwyddo pŵer.