Gängige Werkstoffe und Eigenschaften von Wellenschmiedeteilen

2024-08-14 15:44:56

WellenSchmiedeteile sind eine weit verbreitete Art von Schmiedestücken, die auch eine hervorragende Verarbeitungsleistung aufweisen. In der Praxis weisen sie keine Porosität oder andere Mängel auf, sodass sie nicht nur ein gutes Aussehen, sondern auch eine hervorragende Qualität garantieren. Im Folgenden stellen wir vor, welche Arten von WellenSchmiedeteilen, die den Anforderungen entsprechen, bei den Menschen beliebt sind.

Es gibt viele Arten von Materialien für Schmiedeteile für Zahnradwellen. Die am häufigsten verwendeten Materialien für Schmiedeteile für Zahnräder sind: 40Cr, 42CrMo, 20CrMnMo, 20CrMnTi usw. Geschmiedete Zahnräder aus 42CrMo und 40Cr werden hauptsächlich in der Hebeindustrie für großformatige Schmiedeteile für Zahnräder verwendet, während 20CrMnMo und 20CrMnTi hauptsächlich für Schmiedezahnräder in Getriebemaschinen verwendet werden und kleine Teile keinen Besitzer haben (Referenz). Die meisten Zahnräder müssen angehoben werden, und die Wärmebehandlungshärte der Zahnräder zwischen 38 und 42 HRC kann eine optimale Leistung erzielen. 42CrMo hat eine viel bessere Zähigkeit als 40Cr, da ersteres eine gute Wärmebehandlungshärtbarkeit aufweist, die eng mit seinem Material zusammenhängt. Auch die Festigkeit bei gleicher Härte ist sehr ähnlich. Die Zugfestigkeit von 40Cr mit hervorragender Leistung beträgt 60–75 kg/mm2 und die Streckgrenze 35–55 kg/mm2; die Zugfestigkeit von 42CrMo beträgt 110 kg/mm2 und die Streckgrenze 95 kg/mm2. Offensichtlich ist die Leistung von 42CrMo viel besser als die von 40Cr.

40Cr-Material hat eine gute Härtbarkeit und kann beim Abschrecken in Wasser auf einen Durchmesser von 28–60 mm und beim Abschrecken in Öl auf 15–40 mm abgeschreckt werden. Nach der Abschreck- und Anlassbehandlung hat das Material gute umfassende mechanische Eigenschaften sowie eine gute geringe Kerbempfindlichkeit und Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Nach der Abschreck- und Anlassbehandlung werden 40Cr-Zahnradschmiedeteile häufig einer Oberflächen-Hochfrequenzabschreckung oder Nitrierung unterzogen. Bei einer Härte von 174–229HSS ist die Schneidleistung gut, mit einer relativen Schneidleistung von 60 %. Der Kohlenstoffgehalt von Schmiedeteilen aus 40Cr-Material wird bei etwa 0,40 % gehalten, wodurch sichergestellt wird, dass der Stahl eine gute Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit aufweist. Die Zugabe des Cr-Elements dient hauptsächlich dazu, die Härtbarkeit des Stahls zu verbessern. Während der Abschreckerwärmung wird das Cr-Element vollständig im Austenit gelöst, wodurch die Härtbarkeit des Stahls verbessert wird. Nach dem Abschrecken stärkt die feste Lösung des Cr-Elements die Matrixstruktur und verbessert die Anlassstabilität der Matrixstruktur. Während des Anlassens bei hohen Temperaturen diffundieren einige Cr-Elemente aus der Matrixstruktur in den ausgefällten Zementit Fe3C und bilden legierten Zementit (Cr, Fe) 3C.

Die hauptsächliche chemische Zusammensetzung (Massenanteil) von 40Cr-Stahl, der für von Getriebewellenherstellern produzierte Getriebewellenschmiedestücke verwendet wird, ist: 0,37 %–0,44 % C, 0,17 %–0,37 % Si, 0,50 %–0,80 % Mn, 0,80 %–1,10 % Cr, ≤ 0,035 % P, ≤ 0,035 % S.

Seine PhasenüberGangspunkte sind: Ac1770 ℃, Ac3805 ℃, Ms328 ℃.

Die anfängliche Schmiedetemperatur von 40Cr-Zahnradschmiedeteilen beträgt 1100 bis 1150 °C und die endgültige Schmiedetemperatur 800 °C. Nach dem Schmieden müssen Teile über 60 mm langsam abgekühlt werden.

Hersteller von Zahnradwellen weisen darauf hin, dass das Material von Zahnradwellenschmiedeteilen zunächst die Anforderungen der Arbeitsbedingungen erfüllen muss. Die Anforderungen an die Arbeitsbedingungen sind Faktoren, die bei der Auswahl von Zahnradschmiedematerialien berücksichtigt werden sollten. Legierter Stahl wird häufig zur Herstellung von Zahnradschmiedeteilen verwendet, die bei hohen Geschwindigkeiten, schweren Lasten und unter Stoßbelastungen arbeiten. Beispielsweise müssen in Flugzeugen verwendete Zahnräder die Anforderungen an niedrige Qualität, hohe Kraftübertragung und hohe Zuverlässigkeit erfüllen. Daher ist es notwendig, legierten Stahl mit hohen mechanischen Eigenschaften zu wählen. Wenn die Zahnradgröße so klein wie möglich sein soll, sollte hochfester legierter Stahl mit Oberflächenhärtungsbehandlung verwendet werden. Zahnradgetriebe in Bergbaumaschinen haben im Allgemeinen eine hohe Leistung, eine niedrige Arbeitsgeschwindigkeit und einen extrem hohen Staubgehalt in der Umgebung, sodass häufig Materialien wie Gussstahl oder Eisen gewählt werden. Die Leistung von Haushalts- und Büromaschinen ist sehr gering, erfordert jedoch eine reibungslose Übertragung, geringe oder keine Geräusche und kann in einem Zustand mit geringer oder keiner Schmierung normal funktionieren. Daher werden technische Kunststoffe häufig als Zahnradmaterialien verwendet.

Bei der Auswahl der Schmiedematerialien für die Zahnradwelle sollten die Größe des Zahnrads, die Methode der Rohlingsformung und der Wärmebehandlungsprozess berücksichtigt werden. Große Zahnräder werden im Allgemeinen aus gegossenen Rohlingen hergestellt, und als Zahnradmaterialien können Gussstahl oder Eisen verwendet werden. Zahnräder mit hohen Anforderungen an mittlere oder kleinere Größen werden häufig aus geschmiedeten Rohlingen hergestellt und können aus geschmiedetem Stahl hergestellt werden. Wenn die Größe klein und die Anforderungen nicht hoch sind, kann Rundstahl als Rohling verwendet werden.