יציקות פלדה לגלגלי שיניים

יציקות פלדה לגלגלי שיניים

מומלץ לרכוש יציקות פלדה לגלגלי שיניים חתוכים על בסיס אנליזה כימית ולהשתמש בשני סוגי אנליזה בלבד, האחד לגלגלי שיניים מוקשחים במארז והשני גם לגלגלי שיניים לא מטופלים וגם לאלה שיש להקשיח ולחסום. הפלדה אמורה להיעשות בתהליכי אח פתוח, כור היתוך או תנור חשמלי. תהליך הממיר אינו מזוהה. יש לספק מספיק עליות כדי להבטיח תקינות וחופש מהפרדה מיותרת. אין לשבור את המעלות מהיציקות הבלתי מחוממות בכוח. במקום בו חותכים את המעלות עם לפיד, החתך צריך להיות לפחות חצי סנטימטר מעל פני היציקה, והמתכת הנותרת מוסרת על ידי סתתים, שחיקה או שיטה אחרת שאינה מזיקה.

פלדה לשימוש בגלגלי שיניים צריכה להתאים לדרישות להרכב הכימי המצוינות בטבלה 3. כל יציקות הפלדה לגלגלי שיניים חייבות להיות מנורמלות או חישול ביסודיות, תוך שימוש בטמפרטורה ובזמן שיבטלו לחלוטין את המבנה האופייני של יציקות ללא חישול.

טבלה 3. הרכבים של פלדות יצוקות לגלגלי שיניים

פלדה מפרט	הרכב כימי  א
	ג	Mn	סִי
SAE-0022 SAE-0050	0.12-0.22 0.40-0.50	0.50-0.90 0.50-0.90	0.60 מקסימום 0.80 מקסימום	עשוי להיות קרבורית Hardenable 210-250

a  C = פחמן; Mn = מנגן; וסי = סיליקון.

השפעת מתכות סגסוגת על פלדות ציוד

ההשפעה של אלמנטי הסגסוגת השונים על הפלדה מתמצתת כאן כדי לסייע בקבלת ההחלטה על הסוג המסוים של פלדת סגסוגת לשימוש למטרות ספציפיות. המאפיינים המפורטים חלים רק על פלדות שטופלו בחום. כאשר מצוינת השפעת הוספת אלמנט מתג, מובן כי מתייחסים לפלדות סגסוגת בעלות תכולת פחמן נתונה, לעומת פלדת פחמן רגילה בעלת תכולת פחמן זהה.

ניקל : תוספת ניקל נוטה להגביר את הקשיות והחוזק, עם הקרבה מועטה בלבד של משיכות. חדירת הקשיות גדולה במקצת מזו של פלדות פחמן רגילות. שימוש בניקל כאלמנט סגסוג מוריד את הנקודות הקריטיות ומייצר פחות עיוות, בגלל טמפרטורת ההמרה הנמוכה יותר. פלדות הניקל של קבוצת התקשות המקרה מתקרחות לאט יותר, אך צמיחת התבואה פחותה.

כרום : כרום מגביר את הקשיות והחוזק על פני זה המתקבל בשימוש בניקל, אם כי אובדן המשיכות גדול יותר. הכרום מעדן את הדגן ומעניק עומק קשיות גדול יותר. פלדות כרום בעלות רמה גבוהה של עמידות בפני שחיקה והן מעובדות בקלות למרות הגרגר העדין.

מנגן : כאשר קיים בכמויות מספיקות כדי להצדיק את השימוש במונח סגסוגת, תוספת מנגן יעילה מאוד. זה נותן חוזק גדול יותר מאשר ניקל ודרגת קשיחות גבוהה יותר מכרום. בשל רגישותו לעבודה קרה, הוא צפוי לזרום תחת לחצים חמורים של יחידה. עד למועד זה, הוא מעולם לא שימש במידה רבה עבור גלגלי שיניים שעברו טיפול בחום, אך כעת זוכה לכמות הולכת וגוברת של תשומת לב.

ונדיום : לוונדיום יש השפעה דומה לזו של מנגן - מגביר את הקשיות, החוזק והקשיחות. אובדן הגמישות הוא מעט יותר מזה בגלל מנגן, אך חדירת הקשיות גדולה יותר מאשר עבור כל מרכיבי הסגסוג האחרים. הודות למבנה עדין במיוחד, חוזק ההשפעה גבוה; אבל ונדיום נוטה להקשות על עיבוד שבבי.

מוליבדן : למוליבדן יש את התכונה להגדיל את החוזק מבלי להשפיע על המשיכות. עבור אותה קשיות, פלדות המכילות מוליבדן הן רקעיות יותר מכל פלדות סגסוגת אחרות, ובעלות כמעט אותו חוזק, הן קשיחות יותר; למרות הקשיחות המוגברת, הנוכחות של מוליבדן אינה מקשה על העיבוד. למעשה, פלדות כאלה ניתנות לעיבוד בקשיות גבוהה יותר מכל פלדות סגסוגת אחרות. חוזק ההשפעה גדול כמעט כמו זה של פלדות הונדיום.

פלדות כרום ניקל : השילוב של שני יסודות הסגסוגת כרום וניקל מוסיף את התכונות המועילות של שניהם. דרגת המשיכות הגבוהה הקיימת בפלדות ניקל משלימה על ידי החוזק הגבוה, גודל הגרגירים העדין יותר, ההתקשות העמוקה והתכונות העמידות בפני שחיקה הניתנות על ידי תוספת של כרום. הקשיחות המוגברת הופכת פלדות אלו לקשות יותר לעיבוד מאשר פלדות פחמן רגילות, והן קשות יותר לטיפול בחום. העיוות גדל עם כמות הכרום והניקל.

פלדות כרום-ונדיום : לפלדות כרום-ונדיום יש כמעט אותן תכונות מתיחה כמו פלדות כרום-ניקל, אך כוח ההתקשות, חוזק הפגיעה ועמידות הבלאי גדלים על ידי גודל הגרגיר העדין יותר. הן קשות לעיבוד והן מתעוותות בקלות רבה יותר משאר פלדות הסגסוגת.

פלדות כרום-מוליבדן : לקבוצה זו יש את אותן תכונות כמו פלדות מוליבדן ישרות, אך עומק ההתקשות ועמידות הבלאי מוגברים על ידי הוספת כרום. פלדה זו מטופלת בחום ובעיבוד בקלות רבה.

פלדות ניקל-מוליבדן : לפלדות ניקל-מוליבדן יש איכויות דומות לפלדת כרום-מוליבדן. אומרים שהקשיחות גדולה יותר, אבל הפלדה קצת יותר קשה לעיבוד.

חומרים מסונטרים

עבור ייצור גבוה של גלגלי שיניים בעומס נמוך ומתון, חיסכון משמעותי בעלויות הייצור עשוי להתבצע על ידי שימוש באבקת מתכת סינטרת. עם חומר זה, הציוד נוצר במות בלחץ גבוה ולאחר מכן מושחת בכבשן. החיסכון העיקרי בעלויות נובע מההפחתה הגדולה בעלות העבודה של עיבוד שיני גלגלי השיניים ומשטחים ריקים של ציוד אחר. נפח הייצור חייב להיות גבוה מספיק כדי להפחית את עלות התבנית וחסר הציוד חייב להיות בתצורה כזו שהוא עשוי להיווצר ולהיפלט בקלות מהתבנית.