메탈기어의 재질

기어강은 일반 탄소강과 합금강의 두 가지 일반적인 등급으로 나눌 수 있습니다. 합금강은 산업 분야에서 어느 정도 사용되지만, 열처리된 일반 탄소강이 훨씬 더 일반적입니다. 기어에 처리되지 않은 합금강을 사용하는 것은 거의 정당화되지 않으며, 열처리 시설이 부족한 경우에만 사용됩니다. 열처리된 일반 탄소강 또는 열처리된 합금강을 사용할지 여부를 결정할 때 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다. 사용 조건이나 설계가 합금강의 우수한 특성을 요구합니까, 아니면 합금강이 필요하지 않은 경우 파생되는 이점이 추가 비용을 상쇄합니까? 대부분의 응용 분야에서 의도된 용도에 맞는 최상의 품질을 얻기 위해 열처리된 일반 탄소강은 만족스럽고 매우 경제적입니다. 열처리된 일반 탄소강 대신에 열처리된 합금강을 사용함으로써 얻을 수 있는 이점은 다음과 같습니다.

동일한 탄소 함량과 담금질에 대해 표면 경도와 경도 침투 깊이가 증가합니다.

덜 과감한 담금질과 일부 합금의 경우 더 낮은 담금질 온도로 동일한 표면 경도를 얻을 수 있으므로 왜곡이 줄어듭니다.

항복점, 연신율 및 면적 감소 값이 높을수록 인성이 증가합니다.

더 미세한 입자 크기로 인해 충격 인성이 높아지고 내마모성이 향상됩니다.

일부 합금의 경우 가공 품질이 더 좋거나 더 높은 경도로 가공할 가능성이 있습니다.

표면경화강 사용

기어강의 두 가지 일반적인 등급은 각각 다음과 같이 더 세분화될 수 있습니다.

표면경화강;

완전 경화강;

3) 열처리되어 가공이 가능한 경도로 인발된 강철.

처음 두 가지(표면 경화 강철과 완전 경화 강철)는 특정 서비스에 대해 상호 교환이 가능하며 선택은 종종 개인적인 의견의 문제입니다. 극도로 단단하고 미세한 입자(적절하게 처리된 경우) 케이스와 비교적 부드럽고 연성이 있는 코어를 갖춘 케이스경화강은 일반적으로 내마모성이 필요할 때 사용됩니다. 표면 경화 합금강은 코어가 상당히 단단하지만 완전 경화강만큼 단단하지는 않습니다. 핵심 특성의 최대 이점을 실현하려면 표면경화강을 이중 담금질해야 합니다. 합금강의 경우 특히 그렇습니다. 두 번째 담금질을 통해 코어를 정련하고 강화하지 않는 한 합금강 사용으로 인한 이점이 추가 비용을 정당화하는 경우가 거의 없기 때문입니다. 추가 개선을 위해 지불해야 하는 패널티는 왜곡 증가이며, 이는 모양이나 디자인이 표면 경화 공정에 적합하지 않은 경우 과도할 수 있습니다.

'Thru-Hardening' 강철 사용

관통경화강은 높은 강도, 높은 내구성 한계, 인성 및 충격 저항이 필요할 때 사용됩니다. 이러한 품질은 사용된 강철과 처리의 종류에 따라 결정됩니다. 이 그룹에서는 상당히 높은 표면 경도를 얻을 수 있지만 표면경화강만큼 높지는 않습니다. 이러한 이유로 내마모성은 얻을 수 있는 것만큼 크지 않지만, 높은 강도와 ​​인성이 결합된 내마모성이 요구되는 경우에는 이 유형의 강이 다른 강보다 우수합니다. 완전 경화 강철은 경화될 때 어느 정도 왜곡되며, 그 양은 사용된 강철 및 담금질 매체에 따라 다릅니다. 이러한 이유로, 경화강은 소음이 중요한 고속 기어링이나 정확성이 가장 중요한 기어링에 적합하지 않습니다. 단, 톱니 연삭이 가능한 경우는 예외입니다. 중간 및 높은 탄소 비율에는 오일 담금질이 필요하지만, 더 낮은 탄소 함량에는 가장 높은 물리적 특성과 경도를 얻기 위해 물 담금질이 필요할 수 있습니다. 그러나 왜곡은 물 담금질로 인해 더 커집니다.

가공이 가능한 열처리

기어 톱니 연삭이 불가능하고 높은 정확도가 요구되는 경우, 경화강을 톱니 절단이 가능한 경도로 인발하거나 템퍼링할 수 있습니다. 이 처리는 매우 세련된 구조와 우수한 인성을 제공하며, 낮은 경도에도 불구하고 뛰어난 착용감을 제공합니다. 낮은 강도는 부정확성으로 인한 충격으로 인한 증분 하중을 제거하여 어느 정도 보상됩니다. 표면에서 코어까지 경도 침투 정도가 낮은 강을 이러한 방식으로 처리할 경우 표면 경도에 해당하는 물리적 특성을 기반으로 설계할 수 없습니다. 물리적 특성은 경도에 의해 결정되므로 표면에서 코어까지 경도가 떨어지면 응력이 가장 큰 치뿌리에서 더 낮은 물리적 특성을 갖게 됩니다. 담금질 매체는 사용된 강철과 원하는 경도 침투에 따라 오일, 물 또는 염수일 수 있습니다. 물론, 열처리 후에 가공이 이루어지기 때문에 변형량은 중요하지 않습니다.