Odlewy stalowe do przekładni
Zaleca się, aby zakupy staliwa do przekładni skrawanych odbywały się na podstawie analizy chemicznej i stosowanie tylko dwóch rodzajów analiz, jednej dla przekładni nawęglanych i drugiej zarówno dla przekładni nieobrabianych, jak i tych, które mają być hartowane i odpuszczane. Stal ma być wytwarzana w procesie otwartym, w tyglu lub w piecu elektrycznym. Proces konwertera nie został rozpoznany. Należy zapewnić wystarczającą liczbę pionów, aby zapewnić solidność i brak niepotrzebnej segregacji. Niewyżarzonych odlewów nie należy odrywać na siłę. W przypadku odcinania pionów za pomocą palnika, cięcie powinno znajdować się co najmniej pół cala nad powierzchnią odlewów, a pozostały metal usunąć poprzez odpryskiwanie, szlifowanie lub inną nieszkodliwą metodą.
Stal przeznaczona na przekładnie powinna odpowiadać wymaganiom dotyczącym składu chemicznego podanym w tabeli 3. Wszystkie odlewy staliwa na przekładnie należy poddać dokładnej normalizacji lub wyżarzaniu w takiej temperaturze i czasie, które całkowicie wyeliminują charakterystyczną strukturę odlewów niewyżarzonych.
Tabela 3. Składy staliwa na koła zębate
stali Specyfikacja |
Skład chemiczny |
| 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 Maks. 0,80 Maks. |
Może być nawęglany, utwardzalny 210-250 |
aC = węgiel; Mn = mangan; i Si = krzem.
Wpływ metali stopowych na stale przekładniowe
Aby pomóc w podjęciu decyzji o konkretnym rodzaju stali stopowej, którą należy zastosować do określonych celów, podsumowano tutaj wpływ różnych pierwiastków stopowych na stal. Przedstawione właściwości dotyczą wyłącznie stali ulepszanych cieplnie. Gdy stwierdza się wpływ dodatku pierwiastka stopowego, należy rozumieć, że odnosi się to do stali stopowych o danej zawartości węgla w porównaniu ze zwykłą stalą węglową o tej samej zawartości węgla.
Nikiel : Dodatek niklu ma tendencję do zwiększania twardości i wytrzymałości, przy niewielkim poświęceniu plastyczności. Penetracja twardości jest nieco większa niż w przypadku zwykłych stali węglowych. Zastosowanie niklu jako pierwiastka stopowego obniża punkty krytyczne i powoduje mniejsze odkształcenia ze względu na niższą temperaturę hartowania. Stale niklowe z grupy do nawęglania nawęglają się wolniej, ale wzrost ziaren jest mniejszy.
Chrom : Chrom zwiększa twardość i wytrzymałość w porównaniu z niklem, chociaż utrata plastyczności jest większa. Chrom udoskonala ziarno i nadaje większą głębokość twardości. Stale chromowe charakteryzują się dużą odpornością na zużycie i pomimo drobnego ziarna dają się łatwo obrabiać.
Mangan : Jeśli występuje w ilościach wystarczających, aby uzasadnić użycie określenia stop, dodatek manganu jest bardzo skuteczny. Daje większą wytrzymałość niż nikiel i wyższy stopień wytrzymałości niż chrom. Ze względu na podatność na obróbkę na zimno prawdopodobnie będzie płynął pod dużymi ciśnieniami jednostkowymi. Do chwili obecnej nie był on nigdy w większym stopniu stosowany w przekładniach poddanych obróbce cieplnej, ale obecnie cieszy się coraz większym zainteresowaniem.
Wanad : Wanad ma działanie podobne do manganu – zwiększa twardość, wytrzymałość i wytrzymałość. Utrata plastyczności jest nieco większa niż w przypadku manganu, ale penetracja twardości jest większa niż w przypadku któregokolwiek innego pierwiastka stopowego. Dzięki wyjątkowo drobnoziarnistej strukturze udarność jest wysoka; ale wanad zwykle utrudnia obróbkę.
Molibden : Molibden ma właściwość zwiększania wytrzymałości bez wpływu na plastyczność. Przy tej samej twardości stale zawierające molibden są bardziej plastyczne niż jakiekolwiek inne stale stopowe i mają prawie tę samą wytrzymałość i są twardsze; pomimo zwiększonej wytrzymałości, obecność molibdenu nie utrudnia obróbki. W rzeczywistości takie stale można obrabiać z większą twardością niż jakąkolwiek inną stal stopową. Udarność jest prawie tak duża, jak w przypadku stali wanadowych.
Stale chromowo-niklowe : Połączenie dwóch pierwiastków stopowych, chromu i niklu, dodaje korzystnych właściwości obu. Wysoki stopień plastyczności stali niklowej uzupełnia wysoka wytrzymałość, mniejsze ziarno, głębokie hartowanie i odporność na zużycie nadane przez dodatek chromu. Zwiększona wytrzymałość sprawia, że stale te są trudniejsze w obróbce niż zwykłe stale węglowe i są trudniejsze w obróbce cieplnej. Zniekształcenia rosną wraz z ilością chromu i niklu.
Stale chromowo-wanadowe : Stale chromowo-wanadowe mają praktycznie takie same właściwości rozciągające jak stale chromowo-niklowe, ale siła hartowania, udarność i odporność na zużycie są zwiększone przez drobniejszy rozmiar ziarna. Są trudne w obróbce i łatwiej ulegają odkształceniom niż inne stale stopowe.
Stale chromowo-molibdenowe : Ta grupa ma takie same właściwości jak proste stale molibdenowe, ale głębokość hartowania i odporność na zużycie są zwiększone przez dodatek chromu. Stal tę można bardzo łatwo poddać obróbce cieplnej i obróbce mechanicznej.
Stale niklowo-molibdenowe : Stale niklowo-molibdenowe mają właściwości podobne do stali chromowo-molibdenowej. Mówi się, że wytrzymałość jest większa, ale stal jest nieco trudniejsza w obróbce.
Materiały spiekane
W przypadku dużej produkcji przekładni nisko i średnio obciążonych, znaczne oszczędności w kosztach produkcji można uzyskać poprzez zastosowanie spiekanego proszku metalicznego. Przy użyciu tego materiału przekładnia jest formowana w matrycy pod wysokim ciśnieniem, a następnie spiekana w piecu. Główna oszczędność kosztów wynika ze znacznego obniżenia kosztów pracy związanych z obróbką zębów przekładni i innych półfabrykatów przekładni. Wielkość produkcji musi być wystarczająco duża, aby zamortyzować koszt matrycy, a półfabrykat przekładni musi mieć taką konfigurację, aby można ją było uformować i łatwo wyrzucić z matrycy.