Stålstøbegods til tandhjul

Stålstøbegods til gear

Det anbefales, at stålstøbegods til afskårne tandhjul indkøbes på baggrund af kemiske analyser, og at der kun anvendes to typer analyser, den ene til saghærdede tandhjul og den anden til både ubehandlede tandhjul og dem der skal hærdes og hærdes. Stålet skal fremstilles ved processer med åben ild, digel eller elektrisk ovn. Konverteringsprocessen genkendes ikke. Der skal forefindes tilstrækkelige stigrør for at sikre forsvarlighed og frihed fra unødig adskillelse. Stigrør bør ikke brækkes af de uudglødede støbegods med magt. Hvor stigrør skæres af med en brænder, skal snittet være mindst en halv tomme over overfladen af ​​støbegodset, og det resterende metal skal fjernes ved spåntagning, slibning eller anden ikke-skadelig metode.

Stål til brug i tandhjul skal opfylde kravene til kemisk sammensætning angivet i tabel 3. Alle stålstøbegods til tandhjul skal normaliseres eller udglødes grundigt ved at bruge en sådan temperatur og tid, som helt vil eliminere den karakteristiske struktur af uudglødede støbegods.

Tabel 3. Sammensætninger af støbte stål til tandhjul

Stålspecifikation ​	Kemisk sammensætning  a
	C	Mn	Si
SAE-0022 SAE-0050	0,12-0,22 0,40-0,50	0,50-0,90 0,50-0,90	0,60 Maks. 0,80 Maks.	Kan karbureres Hærdebar 210-250

a  C = carbon; Mn = mangan; og Si = silicium.

Effekt af legeringsmetaller på gearstål

Effekten af ​​de forskellige legeringselementer på stål er her opsummeret for at hjælpe med at beslutte, hvilken type legeret stål der skal bruges til specifikke formål. De skitserede egenskaber gælder kun for varmebehandlet stål. Når effekten af ​​tilsætningen af ​​et legeringselement er angivet, forstås det, at der henvises til legeret stål med et givet kulstofindhold sammenlignet med et almindeligt kulstofstål med samme kulstofindhold.

Nikkel : Tilsætning af nikkel har en tendens til at øge hårdheden og styrken, med kun lidt ofring af duktilitet. Hårdhedsgennemtrængningen er noget større end for almindeligt kulstofstål. Brug af nikkel som legeringselement sænker de kritiske punkter og giver mindre forvrængning på grund af den lavere bratkølingstemperatur. Nikkelstålene i kassehærdningsgruppen karburiserer langsommere, men kornvæksten er mindre.

Chrom : Chrom øger hårdheden og styrken i forhold til den, der opnås ved brug af nikkel, selvom tabet af duktilitet er større. Chrom forfiner kornet og giver en større hårdhedsdybde. Chromstål har en høj grad af slidstyrke og bearbejdes let på trods af den fine korn.

Mangan : Når det er til stede i tilstrækkelige mængder til at berettige brugen af ​​udtrykket legering, er tilsætningen af ​​mangan meget effektiv. Det giver større styrke end nikkel og en højere grad af sejhed end krom. På grund af dets modtagelighed for koldbearbejdning er det sandsynligt, at det strømmer under kraftige enhedstryk. Indtil nu har det aldrig været brugt i særlig grad til varmebehandlede gear, men får nu en stigende opmærksomhed.

Vanadium : Vanadium har en lignende effekt som mangan - hvilket øger hårdheden, styrken og sejheden. Tabet af duktilitet er noget mere end på grund af mangan, men hårdhedsgennemtrængningen er større end for nogen af ​​de andre legeringselementer. På grund af den ekstremt finkornede struktur er slagstyrken høj; men vanadium har en tendens til at gøre bearbejdning vanskelig.

Molybdæn : Molybdæn har den egenskab at øge styrken uden at påvirke duktiliteten. For den samme hårdhed er stål, der indeholder molybdæn, mere duktilt end noget andet legeret stål, og med næsten samme styrke, er det mere sejt; på trods af den øgede sejhed gør tilstedeværelsen af ​​molybdæn ikke bearbejdning vanskeligere. Faktisk kan sådanne stål bearbejdes med en højere hårdhed end nogen af ​​de andre legerede stål. Slagstyrken er næsten lige så stor som for vanadiumstål.

Krom-nikkelstål : Kombinationen af ​​de to legeringselementer krom og nikkel tilføjer begges gavnlige egenskaber. Den høje grad af duktilitet, der findes i nikkelstål, suppleres af den høje styrke, finere kornstørrelse, dybe hærdning og slidbestandige egenskaber, som tilføres af krom. Den øgede sejhed gør disse stål sværere at bearbejde end de almindelige kulstofstål, og de er sværere at varmebehandle. Forvrængningen stiger med mængden af ​​krom og nikkel.

Krom-vanadium-stål : Krom-vanadium-stål har praktisk talt de samme trækegenskaber som krom-nikkel-stålene, men hærdeevnen, slagstyrken og slidstyrken øges af den finere kornstørrelse. De er svære at bearbejde og bliver lettere forvrænget end de andre legerede stål.

Krom-molybdænstål : Denne gruppe har de samme kvaliteter som de lige molybdænstål, men hærdningsdybden og slidstyrken øges ved tilsætning af krom. Dette stål er meget let varmebehandlet og bearbejdet.

Nikkel-molybdæn stål : Nikkel-molybdæn stål har kvaliteter svarende til krom-molybdæn stål. Sejheden siges at være større, men stålet er noget sværere at bearbejde.

Sintrede materialer

Til høj produktion af lavt og moderat belastede gear kan der opnås betydelige produktionsomkostningsbesparelser ved at anvende et sintret metalpulver. Med dette materiale formes gearet i en dyse under højt tryk og sintres derefter i en ovn. Den primære omkostningsbesparelse kommer fra den store reduktion i arbejdsomkostningerne ved bearbejdning af tandhjulstænderne og andre tandhjulsflader. Produktionsvolumenet skal være højt nok til at amortisere prisen på matricen, og gearemnet skal være af en sådan konfiguration, at det kan formes og let udstødes fra matricen.