절단 기어용 주강은 화학적 분석을 기반으로 구매하고 두 가지 유형의 분석만 사용하는 것이 좋습니다. 하나는 표면 경화 기어용이고 다른 하나는 처리되지 않은 기어와 경화 및 템퍼링되는 기어용입니다. 강철은 개방형 난로, 도가니 또는 전기로 공정으로 제조됩니다. 변환기 프로세스가 인식되지 않습니다. 건전성을 확보하고 과도한 분리가 발생하지 않도록 충분한 라이저를 제공해야 합니다. 라이저는 어닐링되지 않은 주물에서 강제로 분리되어서는 안 됩니다. 토치를 사용하여 수직판을 절단하는 경우 절단 부분은 주물 표면에서 최소 1/2인치 위에 있어야 하며, 나머지 금속은 치핑, 연삭 또는 기타 손상되지 않는 방법으로 제거해야 합니다.
기어에 사용되는 강철은 표 3에 표시된 화학적 조성에 대한 요구 사항을 준수해야 합니다. 모든 기어용 강철 주물은 어닐링되지 않은 주물의 특징적인 구조를 완전히 제거할 수 있는 온도와 시간을 사용하여 완전히 정규화되거나 어닐링되어야 합니다.
표 3. 기어용 주강의 조성
철강 사양
성분 화학
기음
망
시
SAE-0022 SAE-0050
0.12-0.22 0.40-0.50
0.50-0.90 0.50-0.90
0.60 최대. 0.80 최대.
침탄처리 가능 경화 가능 210-250
C = 탄소; Mn = 망간; Si = 실리콘.
기어강에 대한 합금 금속의 영향
강철에 대한 다양한 합금 원소의 효과는 특정 목적에 사용할 특정 종류의 합금강을 결정하는 데 도움이 되도록 여기에 요약되어 있습니다. 설명된 특성은 열처리된 강철에만 적용됩니다. 합금 원소 첨가의 효과가 언급될 때, 동일한 탄소 함량의 일반 탄소강과 비교하여 주어진 탄소 함량의 합금강을 언급하는 것으로 이해됩니다.
니켈 : 니켈을 첨가하면 연성을 거의 희생하지 않으면서 경도와 강도가 증가하는 경향이 있습니다. 경도 침투는 일반 탄소강보다 다소 높습니다. 합금 원소로 니켈을 사용하면 담금질 온도가 낮아 임계점이 낮아지고 왜곡이 줄어듭니다. 표면 경화 그룹의 니켈강은 침탄 속도가 더 느리지만 결정립 성장은 적습니다.
크롬 : 크롬은 니켈을 사용하여 얻은 것보다 경도와 강도를 증가시키지만 연성의 손실은 더 큽니다. 크롬은 입자를 정제하고 더 깊은 경도를 부여합니다. 크롬강은 내마모성이 뛰어나고 미세한 입자에도 불구하고 쉽게 가공됩니다.
망간 : 합금이라는 용어를 사용할 만큼 충분한 양이 존재할 경우 망간을 첨가하는 것이 매우 효과적입니다. 니켈보다 강도가 높고 크롬보다 인성이 높습니다. 냉간 가공에 취약하기 때문에 심한 단위 압력 하에서 유동할 가능성이 높습니다. 현재까지 열처리 기어에는 그다지 많이 사용되지 않았지만 최근에는 점점 주목을 받고 있습니다.
바나듐 : 바나듐은 망간과 유사한 효과를 가지며 경도, 강도 및 인성을 증가시킵니다. 연성의 손실은 망간으로 인한 것보다 약간 더 크지만 경도 침투는 다른 합금 원소보다 더 큽니다. 매우 미세한 구조로 인해 충격 강도가 높습니다. 그러나 바나듐은 가공을 어렵게 만드는 경향이 있습니다.
몰리브덴 : 몰리브덴은 연성에 영향을 주지 않고 강도를 높이는 특성을 가지고 있습니다. 동일한 경도에 대해 몰리브덴을 함유한 강철은 다른 합금강보다 연성이 뛰어나고 강도가 거의 동일하며 인성이 더 높습니다. 인성이 증가함에도 불구하고 몰리브덴의 존재로 인해 가공이 더 어려워지지는 않습니다. 실제로 이러한 강은 다른 합금강보다 더 높은 경도로 가공될 수 있습니다. 충격강도는 바나듐강과 거의 맞먹습니다.
크롬-니켈강 : 두 가지 합금 원소인 크롬과 니켈의 조합은 두 가지 모두의 유익한 특성을 더해줍니다. 니켈강에 존재하는 높은 연성은 크롬 첨가로 인한 고강도, 미세한 입자 크기, 깊은 경화 및 내마모성 특성으로 보완됩니다. 인성이 증가하면 이러한 강은 일반 탄소강보다 가공하기가 더 어렵고 열처리도 더 어렵습니다. 크롬과 니켈의 양에 따라 왜곡이 증가합니다.
크롬-바나듐강 : 크롬-바나듐강은 크롬-니켈강과 실질적으로 동일한 인장 특성을 갖지만 입자 크기가 미세할수록 경화력, 충격 강도 및 내마모성이 증가합니다. 다른 합금강보다 가공이 어렵고 쉽게 변형됩니다.
크롬-몰리브덴강 : 이 그룹은 직선형 몰리브덴강과 품질이 동일하지만 크롬을 첨가하면 경화 깊이와 내마모성이 향상됩니다. 이 강철은 열처리 및 가공이 매우 쉽습니다.
니켈-몰리브덴강 : 니켈-몰리브덴강은 크롬-몰리브덴강과 유사한 품질을 가지고 있습니다. 인성은 더 크다고 하지만 강철은 가공하기가 다소 어렵습니다.
소결재료
낮고 중간 하중의 기어를 대량 생산하는 경우 소결 금속 분말을 사용하면 상당한 생산 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 이 재료를 사용하면 기어가 금형에서 고압으로 성형된 후 용광로에서 소결됩니다. 주요 비용 절감은 기어 톱니 및 기타 기어 블랭크 표면을 가공하는 데 드는 인건비가 크게 절감되는 데서 비롯됩니다. 생산량은 다이 비용을 상환할 수 있을 만큼 충분히 높아야 하며, 기어 블랭크는 형성되어 다이에서 쉽게 배출될 수 있는 구성이어야 합니다.