חומר של גלגלי מתכת

ניתן לחלק פלדות גלגלי שיניים לשני סוגים כלליים - פלדות הפחמן הפשוטות והסגסוגת. פלדות סגסוגת משמשות במידה מסוימת בתחום התעשייתי, אך פלדות פחמן רגילות שעברו טיפול בחום נפוצות הרבה יותר. השימוש בפלדות סגסוגת לא מטופלות עבור גלגלי שיניים מוצדק לעתים רחוקות, אם בכלל, ואז, רק כאשר חסרים מתקנים לטיפול בחום. הנקודות שיש לקחת בחשבון בקביעה אם להשתמש בפלדות פחמן רגילות שטופלו בחום או פלדות סגסוגת מטופלות בחום הן: האם מצב השירות או העיצוב דורשים את המאפיינים המעולים של פלדות הסגסוגת, או, אם אין צורך בפלדות סגסוגת, האם היתרונות שיופקו יקזזו את העלות הנוספת? עבור רוב היישומים, פלדות פחמן רגילות, שעברו טיפול בחום כדי להשיג את מיטב האיכויות שלהן עבור השירות המיועד, הן משביעות רצון וחסכוניות למדי. היתרונות המתקבלים משימוש בפלדות סגסוגת מטופלות בחום במקום פלדות פחמן רגילות שעברו טיפול בחום הם כדלקמן:

קשיות פני השטח מוגברת ועומק חדירת הקשיות עבור אותה תכולת פחמן ומרווה.

יכולת להשיג את אותה קשיות פני השטח עם מרווה פחות דרסטי, ובמקרה של חלק מהסגסוגות, טמפרטורת מרווה נמוכה יותר, ובכך לתת פחות עיוות.

קשיחות מוגברת, כפי שמצוין על ידי הערכים הגבוהים יותר של נקודת תנובה, התארכות והפחתת השטח.

גודל גרגר עדין יותר, וכתוצאה מכך קשיחות השפעה גבוהה יותר ועמידות מוגברת לבלאי.

במקרה של חלק מהסגסוגות, איכויות עיבוד טובות יותר או אפשרות לעיבוד בקשיות גבוהה יותר.

שימוש ב-Casehardening Steels

ניתן לחלק כל אחת משתי הקבוצות הכלליות של פלדות גלגלי שיניים באופן הבא:

מתקשות פלדות;

פלדות מתקשות מלאות;

3) פלדות שעברו טיפול בחום ונמשכות לקשיות שתאפשר עיבוד שבבי.

שתי הראשונות - פלדות מתקשות וקשיחות מלאה - ניתנות להחלפה עבור סוגים מסוימים של שירות, והבחירה היא לרוב עניין של דעה אישית. בדרך כלל נעשה שימוש בפלדות מתקשות עם כיסוי קשיח במיוחד, עדין גרגירים (כאשר מטופלים כראוי) וליבה רכה וגמישה יחסית כאשר רצויה עמידות בפני שחיקה. לפלדות סגסוגת מתקשות יש ליבה קשיחה למדי, אך לא קשיחה כמו זו של הפלדות המתקשות במלואן. על מנת לממש את היתרונות הגדולים ביותר מתכונות הליבה, פלדות מוקשחות צריכות להיות מרווה כפול. זה נכון במיוחד לגבי פלדות הסגסוגת, מכיוון שהיתרונות המופקים מהשימוש בהן רק לעתים רחוקות מצדיקים את ההוצאה הנוספת, אלא אם הליבה עוברת עידון והקשיחה על ידי מרווה שנייה. הקנס שיש לשלם עבור החידוד הנוסף הוא עיוות מוגבר, שעלול להיות מוגזם אם הצורה או העיצוב אינם מתאימים לתהליך התקשות התיק.

שימוש בפלדות 'התקשחות'.

נעשה שימוש בפלדות מתקשות כאשר נדרשים חוזק רב, מגבלת סיבולת גבוהה, קשיחות ועמידות בפני זעזועים. תכונות אלו נשלטות על ידי סוג הפלדה והטיפול המשמשים. ניתן להשיג קשיות משטח גבוהה למדי בקבוצה זו, אם כי לא כל כך גבוהה כמו אלו של הפלדות המתקשות. מסיבה זו, העמידות בפני שחיקה אינה כה גדולה כפי שניתן להשיג, אך כאשר נדרשת עמידות בפני שחיקה בשילוב חוזק וקשיחות רבה, סוג פלדה זה עדיף על האחרים. פלדות מתקשות מתעוותות במידה מסוימת כשהן מתקשות, הכמות תלויה בפלדה ובאמצעי ההמרה המשמשים. מסיבה זו, פלדות מתקשות אינן מתאימות לגיר במהירות גבוהה שבהן רעש הוא גורם, או לגיר שבו לדיוק חשיבות עליונה, למעט כמובן במקרים בהם שחיקת השיניים היא מעשית. אחוזי הפחמן הבינוני והגבוה דורשים מרווה שמן, אך ייתכן שיהיה צורך בהדרת מים עבור תכולת הפחמן הנמוכה יותר, על מנת לקבל את התכונות הפיזיקליות והקשיות הגבוהות ביותר. עם זאת, העיוות יהיה גדול יותר עם כיבוי המים.

טיפול בחום המאפשר עיבוד שבבי

כאשר השחזה של שיני גלגלי השיניים אינה מעשית ונדרשת רמת דיוק גבוהה, ניתן למשוך פלדות מוקשות או לחותן לקשיות שתאפשר את חיתוך השיניים. טיפול זה מעניק מבנה מעודן ביותר, קשיחות רבה, ולמרות הקשיות הנמוכה, איכויות בלאי מצוינות. החוזק הנמוך יותר מפוצה במידת מה על ידי ביטול העומסים המצטברים עקב ההשפעות הנגרמות מאי דיוקים. כאשר פלדות בעלות דרגת קשיות נמוכה של חדירת משטח לליבה מטופלות בצורה זו, התכנון אינו יכול להתבסס על התכונות הפיזיקליות המתאימות לקשיות על פני השטח. היות והתכונות הפיזיקליות נקבעות על פי הקשיות, ירידת הקשיות ממשטח לליבה תעניק תכונות פיזיקליות נמוכות יותר בשורש השן, שם הלחץ הוא הגדול ביותר. מדיום ההמרה עשוי להיות שמן, מים או מי מלח, בהתאם לפלדה המשמשת ולחדירת הקשיות הרצויה. כמות העיוות, כמובן, אינה מהותית, כי העיבוד נעשה לאחר טיפול בחום.