Matériaux et méthodes de traitement thermique couramment utilisés pour les engrenages
Matériaux et méthodes de traitement thermique couramment utilisés pour les engrenages
Afin d'assurer la fiabilité du travail de l'engrenage et d'augmenter sa durée de vie, le matériau de l'engrenage et son traitement thermique doivent être choisis en fonction des conditions de travail et des caractéristiques du matériau.
Les exigences de base pour les matériaux d'engrenage sont les suivantes : la surface de la dent doit avoir une dureté et une résistance à l'usure suffisantes, et le noyau de la dent doit avoir une ténacité suffisante pour empêcher diverses défaillances de la surface de la dent. Dans le même temps, il devrait avoir une bonne technologie de traitement à froid et à chaud. Afin de répondre aux différentes exigences techniques des engrenages.
Les matériaux d'engrenage couramment utilisés sont diverses qualités d'acier de construction au carbone de haute qualité, d'acier de construction allié, d'acier moulé, de fonte et de matériaux non métalliques. Utilisez généralement de l'acier forgé ou laminé. Lorsque la taille de la structure de l'engrenage est grande et que l'ébauche de roue n'est pas facile à forger, l'acier moulé peut être utilisé ; pour une transmission ouverte à basse vitesse, on peut utiliser de la fonte grise ou de la fonte ductile. Les aciers avec de meilleures performances globales devraient être sélectionnés; les engrenages à grande vitesse sont sujets aux piqûres sur la surface des dents, et les matériaux avec une dureté de surface élevée doivent être sélectionnés ; les engrenages soumis à une charge d'impact doivent être choisis dans des matériaux ayant une bonne ténacité. Pour les transmissions à vitesse élevée, à faible charge et à faible bruit, des matériaux non métalliques, tels que la bakélite en tissu, le nylon, etc. peuvent également être utilisés.
Les méthodes de traitement thermique des engrenages en acier comprennent principalement les suivantes :
● Durcissement de surface
Le durcissement superficiel est souvent utilisé pour l'acier à teneur moyenne en carbone et l'acier allié à teneur moyenne en carbone, tels que l'acier 45 et 40Cr. Après trempe superficielle, la dureté de la surface de la dent est généralement de 40～55HRC. Il se caractérise par une corrosion par piqûres anti-fatigue élevée et une résistance élevée au collage. Bonne résistance à l'usure; parce que le centre de la dent n'est pas durci, l'engrenage a encore une ténacité suffisante pour résister à de petites charges d'impact.
●Carburation et trempe
La cémentation et la trempe sont couramment utilisées dans l'acier à faible teneur en carbone et l'acier contenant de l'or à faible teneur en carbone, tels que l'acier 20, 20Cr, etc. Après cémentation et trempe, la dureté de la surface de la dent peut atteindre 56～62HRC, tandis que le noyau de l'engrenage maintient toujours une ténacité élevée. Les dents de l'engrenage ont une résistance à la flexion et une résistance de contact avec la surface des dents élevées, une bonne résistance à l'usure et sont souvent utilisées pour les charges d'impact. entraînement à engrenages. Une fois l'engrenage cémenté et trempé, les dents de l'engrenage sont déformées et doivent être rectifiées.
●Nitruration
La nitruration est une sorte de traitement thermique chimique de surface. Aucun autre traitement thermique n'est requis après la nitruration et la dureté de la surface de la dent peut atteindre 700-900HV. En raison de la dureté élevée de l'engrenage de nitruration, de la basse température de traitement et de la faible déformation, il convient aux engrenages internes et aux engrenages difficiles à rectifier. Il est souvent utilisé pour la nitruration des aciers contenant du plomb, du molybdène, de l'aluminium et d'autres éléments d'alliage, tels que le 38CrMoAl.
●Qualification
La trempe et le revenu sont généralement utilisés pour l'acier à teneur moyenne en carbone et le molybdène en alliage à teneur moyenne en carbone, tels que l'acier 45, 40Cr, 35SiMn, etc. La dureté de la surface de la dent après trempe et revenu est généralement de 220～280HBS. Parce que la dureté n'est pas élevée, la finition des dents d'engrenage peut être effectuée après traitement thermique.
●Normalisation
La normalisation peut éliminer les contraintes internes, affiner les grains et améliorer les propriétés mécaniques et les performances de coupe. Les engrenages avec de faibles exigences de résistance mécanique peuvent être normalisés avec de l'acier à teneur moyenne en carbone, et les engrenages avec de grands diamètres peuvent être normalisés avec de l'acier moulé.
Selon la dureté de la surface de la dent après traitement thermique, les engrenages peuvent être divisés en engrenages à surface de dent souple (≤350HBS) et engrenages à surface de dent dure (>350HBS). La transmission à engrenages généralement requise peut adopter des engrenages à surface de dent souple. Afin de réduire la possibilité de collage et de rendre égale la durée de vie des grands et petits engrenages appariés, la dureté de la surface des dents du pignon est généralement supérieure de 30 à 50HBS à la dureté de la surface des dents du grand engrenage. Pour les transmissions à grande vitesse, à usage intensif ou à engrenages importants, des combinaisons d'engrenages à surface dentée dure peuvent être utilisées et la dureté de la surface de la dent peut être à peu près la même.
La durée de vie et la fiabilité de l'engrenage de transmission dépendent principalement de la résistance à la fatigue de l'engrenage, c'est-à-dire de la durée de vie en fatigue de flexion et de la durée de vie en fatigue de contact de l'engrenage. Dans la fabrication d'engrenages traditionnels, la plupart des engrenages de transmission sont traités avec un traitement thermique de cémentation et de trempe. Avec le développement de la technologie industrielle, la demande d'engrenages haute puissance, haute vitesse et haute fiabilité augmente. Les procédés traditionnels de traitement thermique de cémentation et de trempe nécessitent des engrenages performants. En raison de l'oxydation interne et de la grande distorsion dans le processus de cémentation, la qualité n'est pas bonne. La stabilité, la précision et les performances sont difficiles à garantir. En conséquence, le traitement thermique de nitruration par ions d'engrenage est largement utilisé, en particulier dans l'industrie des engrenages de précision,
La nitruration ionique de l'engrenage réduit le processus de meulage des engrenages et économise les coûts. Dans le même temps, le traitement thermique de nitruration ionique peut répondre efficacement aux exigences de la profondeur de la couche d'infiltration des engrenages. La nitruration ionique a une faible déformation, une dureté élevée et une nitruration uniforme des deux côtés de l'engrenage. Par conséquent, ces dernières années, l'industrie de la fabrication d'engrenages, en particulier l'industrie des engrenages de précision, a progressivement utilisé la technologie de traitement thermique de nitruration ionique pour remplacer le traitement thermique de nitruration au gaz et/ou le traitement thermique de trempe par cémentation au gaz.
Guangdong Strong Metal Technology Co., Ltd. peut fournir aux clients un traitement thermique chimique (traitement thermique de cémentation, traitement thermique de nitruration, traitement thermique de carbonitruration), traitement thermique sous vide, traitement thermique au plasma (nitruration ionique, nitrocarburation ionique (nitruration douce), nitruration ionique ) + Post-oxydation), traitement thermique conventionnel (y compris le traitement cryogénique) et quatre autres grands domaines de services de traitement thermique. Nous avons une riche expérience dans le traitement thermique des engrenages. Si nécessaire, appelez le +86136 423 19352 ou contactez le service client en ligne.