단조 기어 공급 업체로서, 나는 종종 단조 기어에 적용되는 열 처리 과정에 대해 질문받습니다. 열처리는 기계적 특성, 내구성 및 성능을 크게 향상시키기 때문에 단조 기어 제조에 중요한 단계입니다. 이 블로그 게시물에서는 단조 기어에 사용 된 다양한 열 처리 방법을 살펴보고 왜 그렇게 중요한지 설명하겠습니다.
위조 기어의 열처리는 왜?
단조 기어는 처음에는 같은 프로세스를 통해 형성됩니다열린 다이 단조또는인상은 단조를 죽입니다. 단조는 기어에 기본 모양과 일정 수준의 강도를 제공하는 동안 열처리는 특성을 다음 단계로 끌어 올립니다. 곡물 구조를 개선하고 경도, 강인성 및 내마모성을 개선하며 단조 중에 발생했을 수있는 내부 응력을 완화시킬 수 있습니다.
단조 기어의 일반적인 열 처리 과정
가열 냉각
어닐링은 단조 기어를 특정 온도로 가열 한 다음 천천히 냉각시키는 열처리 공정입니다. 이 과정은 기어를 부드럽게하고 내부 응력을 완화하며 가공성을 향상시키는 데 사용됩니다. 완전 어닐링, 프로세스 어닐링 및 구형 어닐링과 같은 다양한 유형의 어닐링이 있습니다.
완전 어닐링은 일반적으로 낮은 및 중간 탄소강에 사용됩니다. 기어는 임계 온도 이상으로 가열 된 다음 용광로에서 매우 천천히 냉각됩니다. 이로 인해 거칠고 등경적 인 곡물 구조가 발생하여 경도가 줄어들고 연성이 증가합니다. 반면에 프로세스 어닐링은 차가운 부분에서 스트레스를 완화하는 데 사용됩니다. 그것은 완전 어닐링보다 낮은 온도에서 수행되며 가공 공정 중에 균열을 방지하기 위해 종종 사용됩니다. 구형화 어닐링은 높은 탄소강에 사용됩니다. 강철의 탄화물을 구형 모양으로 변형시켜 가공성과 연성을 향상시킵니다.
정상화
정규화는 어닐링과 유사하지만 냉각 과정은 다릅니다. 단조 기어를 임계점 위의 온도로 가열 한 후 공기 중에 냉각됩니다. 정규화하면 어닐링에 비해 더 미세한 곡물 구조를 생성하여 강도와 경도가 높아집니다. 그것은 종종 다른 열처리 과정 전 또는 강도와 연성의 균형이 필요한 기어에 사용됩니다. 정규화 된 기어는 더 마모가 더 저항력이 있으며 어닐링 된 기어보다 더 나은 기계적 특성을 가지고 있습니다.
경화
경화는 단조 기어의 경도와 강도를 증가시키는 열처리 과정입니다. 기어는 고온 (보통 임계 온도 이상)으로 가열 된 다음 빠르게 냉각되거나 켄칭됩니다. 담금질은 일반적으로 오일, 물 또는 중합체 용액과 같은 액체 매체에서 수행됩니다. 담금질 매체의 선택은 기어의 강철 조성 및 원하는 경도에 따라 다릅니다.
예를 들어, 물은 빠르게 담금질 매체이므로 경도가 높을 수 있지만 균열의 위험이 높아집니다. 오일은 느리게 해소 매체이므로 균열의 위험을 줄이지 만 물 담금질과 동일한 수준의 경도를 달성하지 못할 수 있습니다. 고음 - 합금강과 같은 합금 강합금 강철 단조, 원하는 경도를 달성하기 위해 공기 또는 제어 된 대기에서 켄칭 할 수 있습니다.
템퍼링
경화 후, 단조 기어는 일반적으로 매우 부서지기 쉽습니다. 템퍼링은 브리티 니스를 줄이고 강화 기어의 강인성을 향상시키는 과정입니다. 기어는 임계점 아래 온도로 가열되어 일정 기간 동안 고정 된 다음 냉각됩니다. 템퍼링은 저온 온도, 중간 - 온도 템퍼링 및 높은 온도 템퍼링으로 분류 할 수 있습니다.
낮은 온도 템퍼링은 일반적으로 절단 기어와 같은 높은 경도와 내마모성이 필요한 기어에 사용됩니다. 150-250 ° C의 온도에서 수행됩니다. 중간 - 온도 템퍼링은 자동차 전송의 기어와 같은 경도와 인성의 조합이 필요한 기어에 사용됩니다. 350-500 ° C의 온도에서 수행됩니다. 높은 온도 템퍼링은 고중도 산업 기어와 같은 고강도와 연성이 필요한 기어에 사용됩니다. 500 ° C 이상의 온도에서 수행됩니다.
케이스 경화
사례 경화는 코어를 비교적 부드럽고 강하게 유지하면서 단조 기어의 표면을 선택적으로 강화시키는 열처리 공정입니다. 이는 충격과 충격을 흡수하는 능력을 유지하면서 높은 접촉 응력을 견딜 수 있고 표면에 마모 해야하는 기어에게 유리합니다. 기화, 질화 및 탄소화를 포함하여 몇 가지 사례 경화 방법이 있습니다.
기화에는 가스 또는 액체 기화 매체와 같은 탄소가 풍부한 환경에서 기어를 가열하는 것이 포함됩니다. 탄소는 기어 표면으로 확산되어 외부 층의 탄소 함량을 증가시킵니다. 기화 후, 기어를 켄 칭하고 템퍼링하여 기화 된 층을 강화시킵니다. 질화는 기어 표면에 질소가 도입되는 과정입니다. 기화기보다 낮은 온도에서 수행되며 담금질이 필요하지 않습니다. 질화 기어는 내마모성, 부식성 및 피로 강도가 우수합니다. 탄소화는 기화 및 질화의 조합으로 두 프로세스의 장점을 결합합니다.
기어 성능에 대한 열처리의 영향
단조 기어에 적용되는 열 처리 공정은 성능에 중대한 영향을 미칩니다. 적절하게 열이있는 기어 - 처리 된 기어는 더 높은 하중을 견딜 수 있고 내마모성이 우수하며 서비스 수명이 길어질 수 있습니다. 예를 들어, 사례 - 경화 기어는 하드 표면이 마모와 구덩이에 저항 할 수 있으므로 고속 및 고속 부하 응용 프로그램에 이상적이며 소프트 코어는 충격을 흡수하고 균열을 방지 할 수 있습니다.
어닐링 또는 정규화 된 기어는 기어 제조의 초기 단계에서와 같이 가공 가능성과 연성이 중요한 응용 분야 또는 쉽게 형성 해야하는 기어에 적합합니다. 강화 및 강화 기어는 강도와 인성의 균형을 제공하여 자동차에서 산업 기계에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적합합니다.
열처리의 품질 관리
열의 품질을 보장하기 위해 처리 된 단조 기어를 보장하려면 엄격한 품질 관리 조치가 필요합니다. 여기에는 열처리 과정에서 온도, 시간 및 대기 모니터링이 포함됩니다. 초음파 테스트 및 자기 입자 검사와 같은 비 파괴적인 테스트 방법을 사용하여 기어의 내부 결함 또는 균열을 감지 할 수 있습니다. Rockwell 또는 Brinell 경도 테스트와 같은 경도 테스트는 일반적으로 열 처리 기어의 경도를 확인하는 데 사용됩니다.
결론
열처리는 단조 기어의 제조 공정의 필수 부분입니다. 위조 기어 공급 업체로서 각 응용 프로그램에 적합한 열 처리 프로세스를 선택하는 것이 중요하다는 것을 이해합니다. 가공 가능성 향상, 강도 강화 또는 내마모성 향상을위한 케이스 경화를 위해 어닐링하는지 여부에 관계없이 적절한 열처리는 기어의 성능과 내구성에 상당한 차이를 만들 수 있습니다.
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참조
- Ra Grange, Cr Hribal 및 LF Porter의 "열처리 원리 및 기술".
- "금속 핸드북 : 열처리"ASM International이 출판했습니다.
- JM Michalec의 "기어 제조 기술".
