Material din angrenaje metalice

Oțelurile angrenate pot fi împărțite în două clase generale - oțelurile simple carbon și cele aliate. Oțelurile aliate sunt folosite într-o oarecare măsură în domeniul industrial, dar oțelurile carbonice simple tratate termic sunt mult mai comune. Utilizarea oțelurilor aliate netratate pentru roți dințate este rareori, dacă vreodată, justificată și, apoi, numai atunci când instalațiile de tratare termică lipsesc. Punctele care trebuie luate în considerare pentru a determina dacă să se utilizeze oțeluri carbon simple tratate termic sau oțeluri aliate tratate termic sunt: ​​Condiția de funcționare sau proiectarea necesită caracteristicile superioare ale oțelurilor aliate sau, dacă oțelurile aliate nu sunt necesare, avantajele care trebuie obținute vor compensa costul suplimentar? Pentru majoritatea aplicațiilor, oțelurile carbon simple, tratate termic pentru a obține cele mai bune calități pentru serviciul vizat, sunt satisfăcătoare și destul de economice. Avantajele obținute din utilizarea oțelurilor aliate tratate termic în locul oțelurilor carbon simple tratate termic sunt următoarele:

Duritate crescută a suprafeței și adâncimea de penetrare a durității pentru același conținut de carbon și stingere.

Capacitatea de a obține aceeași duritate a suprafeței cu o călire mai puțin drastică și, în cazul unora dintre aliaje, o temperatură de călire mai scăzută, dând astfel mai puțină distorsiune.

Duritate crescută, după cum indică valorile mai mari ale limitei de curgere, alungire și reducerea suprafeței.

Granulație mai fină, cu o rezistență mai mare la impact și o rezistență crescută la uzură.

În cazul unora dintre aliaje, calități de prelucrare mai bune sau posibilitatea de prelucrare la duritate mai mare.

Utilizarea oțelurilor de întărire

Fiecare dintre cele două clase generale de oțeluri pentru angrenaje poate fi subdivizată în continuare după cum urmează:

Oțeluri de întărire;

oțeluri cu întărire completă;

3) oțeluri care sunt tratate termic și trase la o duritate care să permită prelucrarea.

Primele două - oțelurile de întărire și de întărire completă - sunt interschimbabile pentru anumite tipuri de service, iar alegerea este adesea o chestiune de opinie personală. Oțelurile de întărire cu carcasa lor extrem de dură, cu granulație fină (când sunt tratate corespunzător) și miezul relativ moale și ductil sunt utilizate în general atunci când se dorește rezistența la uzură. Oțelurile aliate cu întărire au un miez destul de dur, dar nu la fel de dur ca cel al oțelurilor cu călire completă. Pentru a obține cele mai mari beneficii din proprietățile miezului, oțelurile cementate ar trebui să fie dublu călite. Acest lucru este valabil mai ales pentru oțelurile aliate, deoarece beneficiile derivate din utilizarea lor justifică rareori cheltuielile suplimentare, cu excepția cazului în care miezul este rafinat și întărit printr-o a doua călire. Penalizarea care trebuie plătită pentru rafinamentul suplimentar este denaturarea crescută, care poate fi excesivă dacă forma sau designul nu se pretează procesului de cementare.

Utilizarea oțelurilor cu „întărire prin întărire”.

Oțelurile cu întărire prin trecere sunt utilizate atunci când sunt necesare rezistență mare, limită mare de anduranță, tenacitate și rezistență la șocuri. Aceste calități sunt guvernate de tipul de oțel și tratamentul utilizat. În acest grup se pot obține durități de suprafață destul de ridicate, deși nu atât de mari ca cele ale oțelurilor pentru cementare. Din acest motiv, rezistența la uzură nu este atât de mare pe cât s-ar putea obține, dar atunci când este necesară rezistența la uzură combinată cu o rezistență și tenacitate mari, acest tip de oțel este superior celorlalți. Oțelurile care se întăresc prin întărire se deformează într-o oarecare măsură atunci când sunt întărite, cantitatea depinzând de oțel și mediu de călire utilizat. Din acest motiv, oțelurile cu întărire nu sunt potrivite pentru angrenajele de mare viteză, unde zgomotul este un factor, sau pentru angrenajele în care precizia este de o importanță capitală, cu excepția, desigur, în cazurile în care șlefuirea dinților este posibilă. Procentele medii și ridicate de carbon necesită o stingere cu ulei, dar poate fi necesară o stingere cu apă pentru conținutul mai scăzut de carbon, pentru a obține cele mai înalte proprietăți fizice și duritate. Cu toate acestea, distorsiunea va fi mai mare odată cu stingerea apei.

Tratament termic care permite prelucrarea

Atunci când șlefuirea dinților angrenajului nu este posibilă și este necesar un grad ridicat de precizie, oțelurile întărite pot fi trase sau revenite la o duritate care să permită tăierea dinților. Acest tratament conferă o structură extrem de rafinată, o rezistență mare și, în ciuda durității scăzute, calități excelente la uzură. Rezistența mai scăzută este oarecum compensată de eliminarea sarcinilor incrementale din cauza impacturilor care sunt cauzate de inexactități. Când oțelurile care au un grad scăzut de penetrare a durității de la suprafață la miez sunt tratate în acest mod, proiectarea nu se poate baza pe proprietățile fizice corespunzătoare durității la suprafață. Deoarece proprietățile fizice sunt determinate de duritate, scăderea durității de la suprafață la miez va da proprietăți fizice mai scăzute la rădăcina dintelui, unde stresul este cel mai mare. Mediul de stingere poate fi ulei, apă sau saramură, în funcție de oțelul utilizat și de penetrarea durității dorite. Cantitatea de distorsiune, desigur, este imaterială, deoarece prelucrarea se face după tratarea termică.