Gear ialah komponen transmisi utama dalam peralatan mekanikal, dan prestasi serta kualitinya secara langsung mempengaruhi kecekapan operasi dan hayat keseluruhan peralatan. Sebagai pautan penting dalam proses pembuatan gear, rawatan haba memainkan peranan penting dalam meningkatkan kekerasan, rintangan haus dan rintangan keletihan gear. Walau bagaimanapun, proses rawatan haba sering disertai dengan masalah herotan gear, yang bukan sahaja menjejaskan ketepatan gear, tetapi juga boleh menjejaskan kekuatan dan hayat perkhidmatannya. Artikel ini akan membincangkan 12 faktor utama herotan rawatan haba gear secara terperinci, dengan tujuan untuk menyediakan rujukan berguna untuk pembuatan gear.
1. Kandungan karbon
Kandungan karbon adalah faktor utama yang mempengaruhi herotan rawatan haba gear. Lebih tinggi kandungan karbon dalam bahan gear, lebih besar herotan warpage dan herotan volum yang dihasilkan semasa pelindapkejutan. Ini kerana semasa proses pelindapkejutan keluli karbon tinggi, isipadu berubah dengan banyak apabila austenit berubah menjadi martensit, mengakibatkan herotan meningkat. Oleh itu, dalam pemilihan bahan gear, kandungan karbon harus dikawal dengan munasabah mengikut keperluan penggunaan khusus.
2. Unsur aloi
Elemen aloi juga mempunyai kesan yang ketara terhadap herotan rawatan haba gear. Sesetengah unsur aloi seperti C, Mn, Ni, Cr, Mo, dll. boleh meningkatkan kebolehkerasan, tetapi juga meningkatkan kecenderungan herotan. Unsur aloi lain seperti Cr, Mn, Mo, Si, Ni, Ti, dll. membantu mengurangkan herotan. Ini terutamanya kerana unsur-unsur ini boleh menjejaskan struktur mikro keluli, dengan itu menjejaskan pengagihan tegasan dan herotan semasa rawatan haba.
3. Kebolehkerasan
Kebolehkerasan ialah indeks prestasi penting bahan gear, yang menentukan sama ada gear boleh memperoleh struktur martensit seragam semasa proses pelindapkejutan. Lebih tinggi kebolehkerasan, lebih besar herotan yang dihasilkan oleh gear semasa pelindapkejutan. Ini kerana semasa proses pelindapkejutan bahan dengan kebolehkerasan tinggi, kelajuan transformasi austenit kepada martensit adalah pantas dan perubahan isipadu adalah besar, mengakibatkan herotan meningkat. Oleh itu, apabila memilih bahan gear, kebolehkerasan harus dikawal dengan munasabah mengikut keperluan penggunaan tertentu.
4. Reka bentuk gear
Reka bentuk bentuk dan saiz gear juga mempunyai kesan penting pada herotan rawatan habanya. Kecacatan reka bentuk seperti bentuk tidak simetri, keseragaman keratan rentas yang lemah, kekakuan jejari yang lemah, dan kedudukan lubang proses yang tidak betul akan meningkatkan herotan rawatan haba gear. Oleh itu, apabila mereka bentuk gear, bentuk simetri, keratan rentas seragam, dan lokasi lubang proses yang munasabah harus diguna pakai sebanyak mungkin untuk mengurangkan herotan rawatan haba.
5. Ketidakhomogenan struktur mikro
Kepelbagaian struktur mikro keluli juga merupakan salah satu faktor penting yang membawa kepada herotan rawatan haba gear. Struktur mikro tidak homogen termasuk tisu kasar, pengasingan besar dan tisu retikular, dll. Kecacatan ini akan meningkatkan tahap herotan semasa proses pelindapkejutan. Oleh itu, semasa proses penyediaan bahan gear, kecacatan mikrostruktur ini hendaklah dihapuskan sebaik mungkin untuk mendapatkan struktur mikro yang seragam dan halus.
6. Organisasi pancaragam dan pengasingan
Struktur belitan dan pengasingan adalah salah satu kecacatan biasa dalam keluli, dan ia juga mempunyai kesan yang ketara ke atas herotan rawatan haba gear. Struktur berjalur terbentuk disebabkan oleh pengagihan unsur aloi yang tidak sekata dalam keluli, yang akan membawa kepada pengagihan tegasan tidak sekata semasa proses pelindapkejutan, dengan itu memburukkan herotan. Pengasingan terbentuk kerana pengagihan semula unsur terlarut semasa proses pemejalan keluli, yang akan membawa kepada prestasi bahan gear yang tidak sekata, seterusnya menjejaskan herotan rawatan haba.
7. Bentuk bilet tuangan berterusan
Bentuk bilet tuangan berterusan juga mempunyai pengaruh tertentu terhadap herotan rawatan haba gear. Herotan rawatan haba bagi gear yang dihasilkan dengan bentuk bilet tuangan berterusan persegi adalah agak seragam, manakala herotan rawatan haba gear yang dihasilkan dengan bentuk bilet tuangan berterusan segi empat tepat mempunyai arah yang jelas. Ini terutamanya kerana bilet tuangan berterusan pelbagai bentuk akan menghasilkan pengagihan tegasan yang berbeza semasa proses penyejukan, sekali gus menjejaskan herotan rawatan haba.
8. Saiz bijirin penting
Saiz butiran intrinsik merujuk kepada saiz butiran keluli dalam keadaan austenit. Lebih halus saiz butiran intrinsik, jumlah herotan selepas pelindapkejutan gear akan dikurangkan dengan sewajarnya. Ini kerana perubahan isipadu keluli berbutir halus semasa proses pelindapkejutan daripada austenit kepada martensit adalah agak kecil, sekali gus mengurangkan herotan. Oleh itu, dalam proses penyediaan bahan gear, keluli berbutir halus hendaklah digunakan sebaik mungkin.
9. Struktur asal kosong
Struktur asal kosong gear juga mempunyai kesan penting pada herotan rawatan habanya. Jika struktur asal kosong tidak sekata, ia akan menyebabkan pengagihan tegasan tidak sekata dalam gear semasa rawatan haba, dengan itu memburukkan herotan. Oleh itu, semasa proses penyediaan kosong gear, ketidakhomogenan struktur asal harus dihapuskan sebanyak mungkin untuk mendapatkan struktur asal yang seragam dan halus.
10. Proses penempaan
Proses penempaan juga mempunyai kesan yang ketara terhadap herotan rawatan haba gear. Penempaan penuh membantu mengurangkan herotan, terutamanya pembentukan struktur penyelaras logam yang munasabah selepas penempaan, yang boleh mengurangkan herotan rawatan haba. Penempaan yang munasabah juga boleh mengurangkan pengasingan bilet palsu, menjadikan struktur seragam, memperbaiki struktur jalur, dan membantu mengurangkan herotan rawatan haba. Walau bagaimanapun, jika suhu pemanasan tidak sekata semasa proses penempaan, tahap ubah bentuk tidak sekata, atau suhu penempaan akhir adalah tinggi, ia akan menyebabkan herotan rawatan haba gear meningkat.
11. Rawatan haba persediaan
Rawatan haba awal bagi kosong gear memainkan peranan penting dalam mengurangkan herotan rawatan haba akhir. Apabila normalisasi biasa digunakan, herotan rawatan haba adalah agak besar; apabila penormalan isoterma atau pelindapkejutan dan pembajaan digunakan, herotan rawatan haba boleh dikurangkan. Ini kerana penormalan isoterma dan pelindapkejutan dan pembajaan boleh memperbaiki struktur mikro keluli, menjadikannya lebih seragam dan lebih halus, sekali gus mengurangkan herotan rawatan haba.
12. Proses pelindapkejutan dan penyejukan
Proses pelindapkejutan dan penyejukan adalah pautan utama dalam penjanaan herotan rawatan haba gear. Semasa proses pelindapkejutan, terdapat banyak faktor yang membawa kepada herotan disebabkan oleh faktor seperti perubahan besar dalam isipadu khusus tisu, suhu pemanasan yang tinggi, dan penyejukan yang sengit. Semakin cepat kadar penyejukan, semakin serius penyejukan yang tidak sekata, dan semakin ketara herotan warpage. Di samping itu, jenis medium penyejukan pelindapkejutan, prestasi penyejukan, kebolehkerasan, dan lain-lain juga berkaitan dengan herotan. Oleh itu, semasa proses pelindapkejutan dan penyejukan, parameter seperti suhu pemanasan, kadar penyejukan, dan jenis medium penyejukan pelindapkejutan harus dikawal dengan munasabah untuk mengurangkan herotan rawatan haba.
Herotan rawatan haba gear adalah hasil daripada pelbagai faktor. Untuk mengurangkan herotan rawatan haba, langkah menyeluruh perlu diambil untuk mengawalnya bermula daripada pemilihan bahan, reka bentuk gear, kawalan struktur mikro, proses penempaan, rawatan haba awal, dan proses pelindapkejutan dan penyejukan. Hanya dengan cara ini prestasi dan kualiti gear yang baik dapat dipastikan semasa proses rawatan haba.