Jekleni ulitki za zobnike

Jekleni ulitki za zobnike

Priporočljivo je, da se jekleni ulitki za rezane zobnike kupujejo na podlagi kemijske analize in da se uporabljata le dve vrsti analiz, ena za kaljene zobnike in druga za neobdelane zobnike in tiste, ki jih je treba kaliti in popuščati. Jeklo se izdeluje po postopkih odprtega ognjišča, lončka ali električne peči. Postopek pretvornika ni prepoznan. Za zagotovitev trdnosti in brez nepotrebnega ločevanja je treba zagotoviti dovolj dvižnih vodov. Nežarjenih ulitkov ne smete na silo odlomiti. Če so dvižne cevi odrezane z gorilnikom, mora biti rez vsaj pol palca nad površino ulitkov, preostalo kovino pa je treba odstraniti z drobljenjem, brušenjem ali drugo neškodljivo metodo.

Jeklo za uporabo v zobnikih mora ustrezati zahtevam za kemično sestavo, navedenim v tabeli 3. Vse jeklene ulitke za zobnike je treba temeljito normalizirati ali žariti, pri čemer se uporabi takšna temperatura in čas, da bosta v celoti odpravila značilno strukturo nežarjenih ulitkov.

Tabela 3. Sestave litih jekel za zobnike

jekla Specifikacija	Kemična sestava  a
	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.	Lahko se naogljiči Kaljivo 210-250

a  C = ogljik; Mn = mangan; in Si = silicij.

Učinek legiranih kovin na jekla zobnikov

Vpliv različnih legirnih elementov na jeklo je tukaj povzet za pomoč pri odločanju o določeni vrsti legiranega jekla za uporabo v posebne namene. Navedene lastnosti veljajo samo za toplotno obdelana jekla. Ko je naveden učinek dodajanja legirnega elementa, se razume, da se nanaša na legirana jekla z dano vsebnostjo ogljika v primerjavi z navadnim ogljikovim jeklom z enako vsebnostjo ogljika.

Nikelj : Dodatek niklja ponavadi poveča trdoto in trdnost, z malo žrtvovanja duktilnosti. Penetracija trdote je nekoliko večja kot pri navadnih ogljikovih jeklih. Uporaba niklja kot legirnega elementa znižuje kritične točke in povzroči manjše popačenje zaradi nižje temperature kaljenja. Nikljeva jekla iz skupine za utrjevanje naogljičijo počasneje, vendar je rast zrn manjša.

Krom : Krom poveča trdoto in trdnost v primerjavi s tisto, ki jo dobimo z uporabo niklja, čeprav je izguba duktilnosti večja. Krom izboljša zrnatost in daje večjo globino trdote. Kromova jekla imajo visoko stopnjo odpornosti proti obrabi in so kljub fini zrnatosti enostavna za obdelavo.

Mangan : če je prisoten v zadostnih količinah, da upravičuje uporabo izraza zlitina, je dodatek mangana zelo učinkovit. Daje večjo trdnost kot nikelj in višjo stopnjo žilavosti kot krom. Zaradi svoje dovzetnosti za hladno obdelavo je verjetno, da teče pod velikimi enotskimi pritiski. Do danes se še nikoli ni v veliki meri uporabljal za toplotno obdelane zobnike, zdaj pa je deležen vse večje pozornosti.

Vanadij : Vanadij ima podoben učinek kot mangan – poveča trdoto, moč in žilavost. Izguba duktilnosti je nekoliko večja kot zaradi mangana, vendar je penetracija trdote večja kot pri katerem koli drugem legirnem elementu. Zaradi izjemno drobnozrnate strukture je udarna trdnost visoka; vendar vanadij ponavadi oteži obdelavo.

Molibden : Molibden ima lastnost povečanja trdnosti brez vpliva na duktilnost. Pri enaki trdoti so jekla, ki vsebujejo molibden, bolj duktilna kot katera koli druga legirana jekla in so s skoraj enako trdnostjo trša; kljub povečani žilavosti prisotnost molibdena ne otežuje strojne obdelave. Pravzaprav je takšna jekla mogoče obdelati z višjo trdoto kot katera koli druga legirana jekla. Udarna trdnost je skoraj tako velika kot pri vanadijevih jeklih.

Krom-nikelj jekla : Kombinacija dveh legirnih elementov kroma in niklja doda koristne lastnosti obeh. Visoka stopnja duktilnosti, ki je prisotna v nikljevih jeklih, je dopolnjena z visoko trdnostjo, drobnejšo velikostjo zrn, globokim utrjevanjem in lastnostmi odpornosti proti obrabi, ki jih daje dodatek kroma. Zaradi povečane žilavosti je ta jekla težje obdelati kot navadna ogljikova jekla in jih je težje toplotno obdelati. Popačenje se poveča s količino kroma in niklja.

Krom-vanadijeva jekla : Krom-vanadijeva jekla imajo praktično enake natezne lastnosti kot krom-nikelj jekla, vendar se moč utrjevanja, udarna trdnost in odpornost proti obrabi povečajo zaradi drobnejše velikosti zrn. Težko jih je obdelati in se lažje popačijo kot druga legirana jekla.

Krom-molibdenova jekla : Ta skupina ima enake lastnosti kot ravna molibdenova jekla, vendar sta globina utrjevanja in odpornost proti obrabi povečani z dodatkom kroma. To jeklo je zelo enostavno toplotno obdelati in strojno obdelati.

Nikelj-molibden jekla : Nikelj-molibden jekla imajo podobne lastnosti kot krom-molibden jeklo. Žilavost naj bi bila večja, vendar je jeklo nekoliko težje obdelovati.

Sintrani materiali

Za visoko proizvodnjo nizko in zmerno obremenjenih zobnikov lahko z uporabo sintranega kovinskega prahu dosežemo znatne prihranke proizvodnih stroškov. S tem materialom se zobnik oblikuje v matrici pod visokim pritiskom in se nato sintra v peči. Glavni prihranek stroškov izhaja iz velikega znižanja stroškov dela pri obdelavi zob zobnikov in drugih praznih površin zobnikov. Obseg proizvodnje mora biti dovolj visok, da amortizira stroške matrice, surovec zobnika pa mora biti takšne konfiguracije, da ga je mogoče oblikovati in takoj izvržeti iz matrice.