Kromimangaanititaaniteräs ja booriteräs

Aug 15, 2022

Jätä viesti

Kotimaassani kuorma-autojen vaihteissa yleisimmin käytetty teräslaatu on pitkään ollut 20CrMnTi. Tämä on keskikokoinen autojen 18XTr-teräs (eli 20CrMnTi-teräs), joka tuotiin entisestä Neuvostoliitosta 1950-luvulla. Teräksessä on hienojakoisia, pienten rakeiden kasvutaipumus hiiletyksen aikana, hyvät hiiletys- ja karkaisuominaisuudet, ja se voidaan sammuttaa suoraan hiiletyksen jälkeen. Kirjallisuus huomauttaa, että ennen vuotta 1980 kotimaani hiiletetty seosrakenneteräs (mukaan lukien 20CrbinTi-teräs) takasi vain teräksen kemiallisen koostumuksen ja näytteillä mitatut mekaaniset ominaisuudet, kun teräs lähti tehtaalta, mutta kemiallinen koostumus ja mekaaniset ominaisuudet usein esiintyi autojen tuotannossa. Hyväksytyn teräksen osalta tuotteen laatu vaikuttaa karkenevuuden suuren vaihtelualueen vuoksi. Jos esimerkiksi 20CrMnTi-hiiletyn teräksen karkenevuus on liian alhainen, vaihteen ytimen kovuus hiiletyksen ja karkaisun jälkeen on pienempi kuin teknisissä olosuhteissa määritelty arvo ja vaihteen väsymisikä lyhenee puoleen. väsymystesti; jos karkaistuvuus on liian korkea Jos se on liian korkea, sisemmän reiän kutistuminen hiiletyksen ja vaihteiston sammutuksen jälkeen on liian suuri, mikä vaikuttaa hammaspyöräkokoonpanoon.

Koska teräksen karkaisulla on erittäin merkittävä vaikutus hammaspyörän hampaan ytimen kovuuteen ja vääntymiseen, metallurgian ministeriö julkaisi vuonna 1985 kotimaani tekniset ehdot taatun karkaistuvuuden rakenneteräkselle (GB5216-85), joka on mukana. tässä teknisessä kunnossa. Kemiallinen koostumus ja karkenevuustiedot saatiin 10 eri hiiltyneestä teräksestä, mukaan lukien 20CxMnTiH- ja 20MnVBH-teräkset. Standardin mukaan hammaspyörien valmistuksessa käytetyn 20CrMnTi-teräksen karkaistuvuusindeksi on 30-42HRC 9 kahvin etäisyydellä vesijäähdytteisestä päästä. Sen jälkeen 20CrMnTi-teräksellä valmistettujen hammaspyörien liian alhaisen kovuuden ja liian suuren vääntymisen ongelmat ratkesivat periaatteessa. On kuitenkin ilmeisen kohtuutonta käyttää samaa teräslaatua 20CrMnTi vaihdemoduulin koosta ja teräsprofiilin paksuudesta riippumatta. Kotimaani terässulatustekniikan parantumisen ja seostetun rakenneteräksen tarjonnan paranemisen ansiosta hammaspyöräteräksen karkaistuvuusaluetta on voitu edelleen kaventaa ja kehittää eri tuotteiden (kuten voimansiirtovaihteet) vaatimusten mukaisesti. ja taka-akselin vaihteet jne.). Uusia teräslajeja vastaamaan sen vaatimuksia.

Terästehtaiden kanssa käytyjen neuvottelujen kautta Changchun FAW allekirjoitti vuonna 1997 peräkkäin sopimuksen hammaspyörätehtaiden valmistajien kanssa 20CrMnTi-teräksen karkauttavuuden toimittamisesta erissä. Ensimmäisessä akselissa, pienen voimansiirron väliakselivaihteessa ja taka-akselin pää- ja vetopyörässä käytetyt 20CrMnTiH-teräksen karkaisuryhmät, joilla on suurempi poikkileikkausmitta, ovat I ja II, ja vastaava karkaisu on J9: 30-36HRC ja J9=36-42HRC.

Noin 1960 Kiinan nikkeli- ja kromiteräksen tiukan tarjonnan vuoksi kotimaani nikkeli- ja kromiteräksen tuotanto vaikutti. Kotimaani autoteollisuus oli tuohon aikaan entisestä Neuvostoliitosta tuotua tekniikkaa, ja Neuvostoliitto käytti paljon nikkeliä ja kromia sisältäviä teräksiä. Siksi kotimaani autoteollisuus kehitti tuolloin voimakkaasti booriteräksen kehitystä ja tutkimusta ja käytti 20MnVB- ja 20Mn2TiB-teräksiä korvaamaan 20CrMnTi-hiiletyn teräksen hammaspyörien valmistuksessa. Tämä johtuu siitä, että lisäämällä pieni määrä booria (0,0001 prosenttia -0,0035 prosenttia) rakenneteräkseen voi parantaa merkittävästi teräksen karkenevuutta, joten pienen määrän booria lisääminen teräkseen voi korvata tietyn määrän booria. arvokkaat seosaineet, kuten mangaani, nikkeli, kromi, molybdeeni jne. Siksi booriterästä käytetään laajalti. Changchun FAW on käyttänyt 20MnTiB- ja 20Mn2TiB-teräksiä "Jiefang"-merkkisten autovaihteiden tuotannossa.

Dongfeng Motor Corporationin valmistama "Dongfeng" brand 5 on valmistettu 20CrMnTi- ja 20MnVB-teräksestä kuorma-auton vaihteistoa ja taka-akselia varten. Myös terästehtaan kanssa solmittiin sopimus teräksen karkaistuvuuskaistan kaventamisesta ja erissä toimittamisesta. Voimansiirron ja taka-akselin pää- ja vetokulmavaihteissa käytetyt teräkset ovat 20CrMnTiH(3), 20MnVBH(2) ja 20MnVBH(3), ja vastaava karkenevuus on J9=32-39HRC ja J{ {10}}HRC, J9=34 ~42HRC.

kotimaani Qijiang Gear Factory esitteli saksalaisen yrityksen raskaan kaluston vaihteiston tuotantoteknologian ja valmisti onnistuneesti yrityksen Cr-Mn-B-sarjan booripitoisen vaihteistoteräksen saksalaisen yrityksen standardien mukaisesti. Vaihteiston materiaalin karkenevuus on J10=31-39HRC

keinuvaihde

Tietysti myös 20CrMnTi-teräksessä, 20MnTiB-teräksessä, 20MVB-teräksessä ja muissa booripitoisissa teräksissä on puutteita. Yleisesti uskotaan, että 20CrMnTi ja muut karburoidut teräkset ovat pääosin hienojakoisia teräksiä, eivätkä rakeet karkene hiiletyksen jälkeen, vaan ne voidaan sammuttaa suoraan. Mutta itse asiassa teräksen sulatuksen laadun vaikutuksesta raekarkeneminen tapahtuu usein normaaleissa olosuhteissa. Useiden materiaalierien todellinen raekokotesti havaitsi, että huomattava osa todellisesta raekoosta oli vain 2-3 laatua (930 asteen lämpösäilytyksen ehdolla 3 tuntia). Kirjallisuudessa uskotaan, että korkean Ti-pitoisuuden vuoksi 20CrMnTi:ssä on paljon TiN-sulkeumia teräksessä, erityisesti suuret TiN-sulkeumat ovat vaihteiston väsymisen lähde, ja sen olemassaolo vähentää hammaspyörien kosketusväsymiskykyä. Sulkeumat ovat kuution muotoisia, ja ne ovat alttiita halkeamaan ja halkeilemaan voiman vaikutuksesta, mikä johtaa vaihteiston varhaiseen rikkoutumiseen. Toinen ongelma on, että tämän teräksen karkaistuvuus on rajallinen, eikä se pysty täyttämään halkaisijaltaan suurikokoisten hammaspyörien vaatimuksia. Tehokkaan karkaistun hiiletyskerroksen syvyys ja ytimen kovuus eivät täytä raskaan käytön vaatimuksia. Lisäksi 20CrMnTi-teräs on altis sisäiselle hapettumiselle ja ei-martensiittiselle rakenteelle lämpökäsittelyn aikana, mikä lyhentää hammaspyörien väsymisikää. Mutta maassamme hiiletysteräksessä ei ole niin kypsää ja luotettavaa terästä kuin 20CrMnTi-teräs hiiletysprosessissa. Siksi se on edelleen yleisimmin käytetty hiiletysteräs Kiinassa. Booriteräksillä, kuten 20MnVB, 20MnTiB ja 20Mn2TiB, on myös joitain puutteita. Esimerkiksi sulattamisen aikana tapahtuvan heikon hapettumisen ja denitrifikaation vuoksi boorilla ei voi olla roolia kovettuvuuden lisäämisessä. Siksi booriteräksen suorituskyky on epävakaa. Vaihteen vääristymä kasvaa ja vaikuttaa tuotteen laatuun. Samaan aikaan, koska sekoitetut rakeet ja rakeet ovat helposti karkeita, muodonmuutosta ei ole helppo hallita ja sitkeys on huono, ja booriteräsvaihteen juurella on taipumus tuottaa trosteiittirakennetta ja mustaa verkkoa ja mustaa vyötä. hiilihydraattivaihteistosta. Siksi monet tehtaat lopettivat tämän teräksen käytön. Ei kuitenkaan pidä päätellä, että booriteräs ei sovellu hammaspyörän hiiletysteräkseen. Myös booria sisältävää hiiltynyttä terästä käytetään ulkomailla. Esimerkiksi kuuluisa IV-vaihteistotehdas Saksassa on käyttänyt oman tehtaansa valmistamaa varattua teräslaatua ZF7, joka on booria sisältävää vähähiilistä kromi-mangaaniterästä. Teräksen tärkeimmät kemialliset komponentit (massaosuus, prosenttia) ovat 0.15-0.20C, 0.15-0.40S, 1.0-1.3Cr, 1.{{33} }.3Mn, 0.001-0.003B. Joissakin amerikkalaisissa autojen vaihteistoissa ja taka-akselin pää- ja vetovaihteissa käytetään myös booripitoista hiiltynyttä terästä, kuten 50B15, 43BVl4 ja 94B17. Siksi niin kauan kuin terästehtaiden sulatustekniikka pysyy vauhdissa, edellä mainitut booriteräksen ongelmat voidaan ratkaista.

20CrMnTiH:n, 20MnVBH:n ja 20MnTiBH:n teräshammaspyörän taontaaihioiden käsittely jatkuvassa isotermisessä normalisointiuunissa voi varmistaa hiutaleperliitin ja ferriitin tasaisen jakautumisen. Tällä tavalla vaihteiston lämpökäsittelyvääristymiä voidaan vähentää huomattavasti, vaihteen tarkkuutta voidaan parantaa ja vaihteiston käyttöikää voidaan pidentää.

Hammaspyörän taonta-aihion isoterminen normalisoiva kovuus on 156-207HB


Lähetä kysely