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Anleitung zur Kontrolle der Abschreckverzerrung von geschmiedeten Zahnrädern

ZEIT: 2021-08-10 HITS: 39

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Abschrecken vongeschmiedete Zahnräderist das Hauptglied, das Verzerrungen verursacht. Die grundlegende Methode zur Kontrolle des Abschreckverzugs besteht darin, alle Teile des Zahnrads so gleichmäßig wie möglich zu kühlen. Darüber hinaus gibt es einige bemerkenswerte Probleme:

1. Der Einfluss der Härtbarkeit des Stahls selbst auf den Verzug.

Je höher die Härtbarkeit des Stahls ist, desto größer ist das Volumen, das an der Umwandlung des Gefüges beteiligt ist. Wenn das Werkstück vollständig gehärtet ist und das Ganze aus Martensit besteht, erreicht der Volumenunterschied zwischen vor und nach dem Abschrecken das Maximum, und die Volumenänderung des Stahls mit 1 % Kohlenstoffgehalt beträgt etwa 1 %; wenn nur die Hälfte des gehärteten, d. h. die Hälfte des Volumens zu Martensit abgeschreckt wird, ist der Volumenunterschied vor und nach dem Abschrecken doppelt so klein wie beim ersteren. Je kleiner daher die Härtbarkeit ist, desto kleiner ist der Abschreckverzug. Im Gegenteil, der Abschreckverzug des geschmiedeten Zahnrads ist größer.

Bei vielen geschmiedeten Zahnrädern wird zur Lösung des Verzugsproblems häufig das Verfahren zur Verringerung der Härte des Kerns übernommen. Unter Berücksichtigung der Festigkeit des Zahnrades darf die Härte des Kerns jedoch nicht zu gering sein, denn ein wichtiger Grund für das Ermüdungsversagen vieler Zahnräder ist die Abweichung der Kernhärte. Daher ist dies zu einem großen Widerspruch in der Zahnradproduktion geworden. Um den Widerspruch zwischen Zahnradfestigkeit und Wärmebehandlungsverzug bei den Härteanforderungen des Zahnradkerns aufzulösen, muss die Härtbarkeit von Stahl angemessen eingeschränkt werden.

Experimente zeigen, dass, solange die Härtbarkeit (oder Kernhärte) des Stahls ähnlich ist, auch der Verzug ähnlich ist, was günstige Bedingungen für die Kontrolle des Verzugs bietet. Für den Verzug beim Abschrecken von Verzahnungen ist der Grad der Härtbarkeit von Stahl wichtig, aber noch wichtiger ist die Bandbreite der Stahlhärtbarkeit, d. h. der Grad der Schwankung der Härtbarkeit. Gerade weil die Härtbarkeit von Stahl für den Abschreckverzug von Zahnrädern von großer Bedeutung ist, haben alle Länder die Härtbarkeit in die Stahlnormen aufgenommen. In den letzten Jahren wurde die Breite härtbarer Bänder weiter verengt. So wurden beispielsweise in den deutschen „Technischen Lieferbedingungen für aufgekohlte und gehärtete Stähle“ schmalhärtbare Stähle neu vorgeschrieben und die Bandbreite von 8 HRC normaler härtbarer Stähle auf 5 HRC reduziert. Die von unserem Land im Jahr 2004 herausgegebene neue Norm reduzierte auch die Breite des aushärtbaren Bandes gegenüber der ursprünglichen Norm.

2. Zwangsdruckabschreckung.

Viele inländische Hersteller von geschmiedeten Getrieben befürworten das freie Abschrecken im Konzept, um den Prozess zu vereinfachen, den Betrieb zu erleichtern und die Kosten zu senken. Die Entwicklung von Technologien und Ausrüstungen für das druckerzwungene Abschrecken wurde ebenfalls stark beeinflusst. Leider ist es schwierig, den Verzug von Zahnrädern mit speziellen Strukturen wie Kegelrädern durch freies Abschrecken zu kontrollieren. Jahrzehntelang hat die Verwindung von Kegelrädern die Schmiedezahnradindustrie meines Landes geplagt. Tatsächlich kennt in der Wärmebehandlungsproduktion für den Biegeverzug von Werkstücken wie kleinen Spiralbohrern und schlanken Stäben jeder den Einsatz des Druckrichtens, um eine stabile Massenproduktion zu erreichen; und für die dünnwandige und großwandige Zahnradfertigung in Schmiedezahnrädern. Bei Teilen wie Scheibenkegelrädern und selbstsynchronisierenden Zahnradmuffen kann der Einsatz von Pressabschreckung auch den Einfluss verschiedener potenzieller Verzerrungsfaktoren, die im Produktionsprozess und im Wärmebehandlungsprozess unter starkem Druck auftreten, beseitigen oder reduzieren. Der Preis für das kostenlose Abschrecken ist viel niedriger. Daher sollte das Pressen erzwungener Abschrecken ein wichtiger und unverzichtbarer Prozess sein.

Für das Härten von Sonderzahnrädern, insbesondere von Kegelrädern und Synchronradmuffen, wurde in jüngster Zeit im Ausland ein spritzgegossenes Induktionshärteverfahren entwickelt, das beachtliche Ergebnisse erzielt. Dieses neue Verfahren kombiniert die Vorteile des Induktionshärtens und des Druckhärtens, wodurch der Verzug stark reduziert und Folgeprozesse reduziert oder eliminiert werden können. Da das Induktionshärten mit einem Kühlmittel auf Wasserbasis abgeschreckt wird, muss das Zahnrad nach der Wärmebehandlung außerdem nicht gereinigt werden. Gleichzeitig kann der eingebaute Induktor nicht nur zum Erwärmen und Abschrecken, sondern auch zum Erwärmen und Anlassen von Teilen ohne zusätzliche Ausrüstung verwendet werden, wodurch die Produktionskosten erheblich gesenkt werden.

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