Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2020-10-21 Origine : Site b2b Thomasnet
Il est recommandé que les pièces moulées en acier pour engrenages taillés soient achetées sur la base d'une analyse chimique et que seuls deux types d'analyse soient utilisés, l'un pour les engrenages cémentés et l'autre pour les engrenages non traités et ceux qui doivent être trempés et revenus. L'acier doit être fabriqué par des procédés à foyer ouvert, en creuset ou en four électrique. Le processus de conversion n'est pas reconnu. Des contremarches suffisantes doivent être fournies pour garantir la solidité et l’absence de ségrégation excessive. Les colonnes montantes ne doivent pas être brisées de force sur les pièces moulées non recuites. Lorsque les colonnes montantes sont coupées au chalumeau, la coupe doit être à au moins un demi-pouce au-dessus de la surface des pièces moulées et le métal restant doit être enlevé par écaillage, meulage ou toute autre méthode non blessante.
L'acier destiné à être utilisé dans les engrenages doit être conforme aux exigences de composition chimique indiquées dans le tableau 3. Toutes les pièces moulées en acier pour engrenages doivent être soigneusement normalisées ou recuites, en utilisant une température et une durée telles qu'elles élimineront entièrement la structure caractéristique des pièces moulées non recuites.
Tableau 3. Compositions d'aciers moulés pour engrenages
| de l'acier Spécification |
Composition chimique 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 maximum. 0,80 maximum. |
Peut être cémenté Durcissable 210-250 |
un C = carbone ; Mn = manganèse ; et Si = silicium.
Les effets des différents éléments d'alliage sur l'acier sont résumés ici pour aider à décider du type particulier d'acier allié à utiliser à des fins spécifiques. Les caractéristiques décrites s'appliquent uniquement aux aciers traités thermiquement. Lorsque l'effet de l'addition d'un élément d'alliage est indiqué, il est entendu qu'il est fait référence à des aciers alliés d'une teneur en carbone donnée, par rapport à un acier au carbone ordinaire de même teneur en carbone.
Nickel : L'ajout de nickel tend à augmenter la dureté et la résistance, avec peu de sacrifice sur la ductilité. La pénétration de la dureté est légèrement supérieure à celle des aciers au carbone ordinaires. L'utilisation du nickel comme élément d'alliage abaisse les points critiques et produit moins de distorsion, en raison de la température de trempe plus basse. Les aciers au nickel du groupe de cémentation carburent plus lentement, mais la croissance des grains est moindre.
Chrome : Le chrome augmente la dureté et la résistance par rapport à celles obtenues par l'utilisation du nickel, bien que la perte de ductilité soit plus importante. Le chrome affine le grain et confère une plus grande profondeur de dureté. Les aciers au chrome ont une grande résistance à l'usure et sont faciles à usiner malgré leur grain fin.
Manganèse : Lorsqu'il est présent en quantité suffisante pour justifier l'utilisation du terme alliage, l'ajout de manganèse est très efficace. Il offre une plus grande résistance que le nickel et un degré de ténacité plus élevé que le chrome. En raison de sa sensibilité à l'écrouissage, il est susceptible de s'écouler sous des pressions unitaires sévères. Jusqu'à présent, il n'a jamais été largement utilisé pour les engrenages traités thermiquement, mais il fait désormais l'objet d'une attention croissante.
Vanadium : Le vanadium a un effet similaire à celui du manganèse : augmentant la dureté, la résistance et la ténacité. La perte de ductilité est un peu plus importante que celle due au manganèse, mais la pénétration de la dureté est supérieure à celle de n'importe quel autre élément d'alliage. Grâce à la structure à grains extrêmement fins, la résistance aux chocs est élevée ; mais le vanadium a tendance à rendre l'usinage difficile.
Molybdène : Le molybdène a la propriété d'augmenter la résistance sans affecter la ductilité. Pour la même dureté, les aciers contenant du molybdène sont plus ductiles que tout autre acier allié, et ayant presque la même résistance, sont plus résistants ; malgré la ténacité accrue, la présence de molybdène ne rend pas l'usinage plus difficile. En fait, ces aciers peuvent être usinés avec une dureté plus élevée que n’importe quel autre acier allié. La résistance aux chocs est presque aussi grande que celle des aciers au vanadium.
Aciers chrome-nickel : La combinaison des deux éléments d'alliage chrome et nickel ajoute les qualités bénéfiques des deux. Le haut degré de ductilité présent dans les aciers au nickel est complété par la haute résistance, la granulométrie plus fine, le durcissement en profondeur et les propriétés de résistance à l'usure conférées par l'ajout de chrome. La ténacité accrue rend ces aciers plus difficiles à usiner que les aciers au carbone ordinaires, et ils sont plus difficiles à traiter thermiquement. La distorsion augmente avec la quantité de chrome et de nickel.
Aciers au chrome-vanadium : Les aciers au chrome-vanadium ont pratiquement les mêmes propriétés de traction que les aciers au chrome-nickel, mais le pouvoir de durcissement, la résistance aux chocs et à l'usure sont augmentés par la granulométrie plus fine. Ils sont difficiles à usiner et se déforment plus facilement que les autres aciers alliés.
Aciers Chrome-Molybdène : Ce groupe possède les mêmes qualités que les aciers droits au molybdène, mais la profondeur de trempe et la résistance à l'usure sont augmentées par l'ajout de chrome. Cet acier est très facilement traité thermiquement et usiné.
Aciers nickel-molybdène : Les aciers nickel-molybdène ont des qualités similaires à l'acier chrome-molybdène. On dit que la ténacité est plus grande, mais l'acier est un peu plus difficile à usiner.
Pour une production élevée d'engrenages faiblement et modérément chargés, des économies significatives sur les coûts de production peuvent être réalisées grâce à l'utilisation d'une poudre métallique frittée. Avec ce matériau, l'engrenage est formé dans une matrice sous haute pression puis fritté dans un four. La principale économie de coûts provient de la forte réduction du coût de la main-d'œuvre liée à l'usinage des dents d'engrenage et d'autres surfaces brutes d'engrenage. Le volume de production doit être suffisamment élevé pour amortir le coût de la filière et l'ébauche d'engrenage doit être d'une configuration telle qu'elle puisse être formée et facilement éjectée de la filière.
