Για μεγάλο χρονικό διάστημα, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ποιότητα χάλυβα για γρανάζια φορτηγών στη χώρα μου είναι 20CrMnTi. Αυτός είναι ένας μεσαίου μεγέθους χάλυβας με γρανάζια αυτοκινήτου 18XTr (δηλαδή χάλυβας 20CrMnTi) που εισήχθη από την πρώην Σοβιετική Ένωση τη δεκαετία του 1950. Ο χάλυβας έχει λεπτούς κόκκους, τάση ανάπτυξης μικρών κόκκων κατά την ενανθράκωση, καλές ιδιότητες ενανθράκωσης και σβέσης και μπορεί να σβήσει απευθείας μετά την ενανθράκωση. Η βιβλιογραφία επισημαίνει ότι πριν από το 1980, ο δομικός χάλυβας από κραματοποιημένο κράμα της χώρας μου (συμπεριλαμβανομένου του χάλυβα 20CrbinTi) εγγυόταν μόνο τη χημική σύνθεση του χάλυβα και τις μηχανικές ιδιότητες που μετρήθηκαν από τα δείγματα όταν ο χάλυβας έφυγε από το εργοστάσιο, αλλά η χημική σύνθεση και οι μηχανικές ιδιότητες συχνά εμφανίστηκε στην παραγωγή αυτοκινήτων. Για τον κατάλληλο χάλυβα, η ποιότητα του προϊόντος επηρεάζεται λόγω του μεγάλου εύρους διακύμανσης της σκληρυνσιμότητας. Για παράδειγμα, εάν η σκληρυνσιμότητα του ανθρακούχου χάλυβα 20CrMnTi είναι πολύ χαμηλή, η σκληρότητα του πυρήνα του γραναζιού μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο θα είναι χαμηλότερη από την τιμή που καθορίζεται στις τεχνικές συνθήκες και η διάρκεια κόπωσης του γραναζιού θα μειωθεί στο μισό κατά τη διάρκεια της τεστ κόπωσης? εάν η σκληρυνσιμότητα είναι πολύ υψηλή Εάν είναι πολύ υψηλή, η συρρίκνωση της εσωτερικής οπής μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο του γραναζιού είναι πολύ μεγάλη, γεγονός που θα επηρεάσει τη διάταξη του γραναζιού.
Δεδομένου ότι η σκληρυνσιμότητα του χάλυβα έχει εξαιρετικά σημαντικό αντίκτυπο στη σκληρότητα και την παραμόρφωση του πυρήνα του δοντιού του γραναζιού, το 1985, το Υπουργείο Μεταλλουργίας δημοσίευσε τους τεχνικούς όρους της χώρας μου για εγγυημένη σκληρότητα δομικού χάλυβα (GB5216-85), ο οποίος περιλαμβάνεται σε αυτή την τεχνική κατάσταση. Λήφθηκαν τα δεδομένα χημικής σύνθεσης και σκληρυνσιμότητας 10 ειδών ανθρακούχων χάλυβων, συμπεριλαμβανομένων των χάλυβων 20CxMnTiH και 20MnVBH. Το πρότυπο ορίζει ότι ο δείκτης σκληρυνσιμότητας του χάλυβα 20CrMnTi που χρησιμοποιείται για την κατασκευή γραναζιών είναι 30-42HRC σε απόσταση 9 καφέ από το υδρόψυκτο άκρο. Μετά από αυτό, λύθηκαν βασικά τα προβλήματα της πολύ χαμηλής σκληρότητας και της πολύ μεγάλης παραμόρφωσης στο κέντρο των δοντιών των γραναζιών που παράγονται με τη χρήση χάλυβα 20CrMnTi. Ωστόσο, είναι προφανώς παράλογο να χρησιμοποιείται η ίδια ποιότητα χάλυβα 20CrMnTi ανεξάρτητα από το μέγεθος της μονάδας μετάδοσης και το πάχος του τμήματος χάλυβα. Λόγω της βελτίωσης της τεχνολογίας τήξης χάλυβα στη χώρα μου και της βελτίωσης της προσφοράς κράματος δομικού χάλυβα, κατέστη δυνατό να περιοριστεί περαιτέρω η ζώνη σκληρυνσιμότητας του χάλυβα γραναζιών και να αναπτυχθεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις διαφορετικών προϊόντων (όπως γρανάζια μετάδοσης και γρανάζια πίσω άξονα, κ.λπ.). Νέες ποιότητες χάλυβα για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις του.
Μέσω διαπραγματεύσεων με χαλυβουργεία, το 1997, η Changchun FAW υπέγραψε διαδοχικά συμφωνία με τους κατασκευαστές χαλυβουργείων με γρανάζια για την παροχή της σκληρυνσιμότητας του χάλυβα 20CrMnTi σε παρτίδες. Οι ομάδες σκληρυνσιμότητας από χάλυβα 20CrMnTiH που χρησιμοποιούνται για τον πρώτο άξονα, το γρανάζι ενδιάμεσου άξονα του μικρού κιβωτίου ταχυτήτων και τα κύρια και κινούμενα κωνικά γρανάζια του πίσω άξονα με μεγαλύτερες διαστάσεις διατομής είναι I και II, αντίστοιχα, και η αντίστοιχη σκληρυνσιμότητα είναι J9: 30-36HRC και J9=36-42HRC.
Γύρω στο 1960, λόγω της στενής προσφοράς νικελίου και χάλυβα χρωμίου στην Κίνα, επηρεάστηκε η παραγωγή νικελίου και χρωμίου στη χώρα μου. Εκείνη την εποχή, η αυτοκινητοβιομηχανία της χώρας μου ήταν μια τεχνολογία εισαγόμενη από την πρώην Σοβιετική Ένωση και η Σοβιετική Ένωση χρησιμοποιούσε μεγάλο αριθμό χάλυβων που περιείχαν νικέλιο και χρώμιο. Επομένως, εκείνη την εποχή, η αυτοκινητοβιομηχανία της χώρας μου ανέπτυξε δυναμικά την ανάπτυξη και την έρευνα χάλυβα βορίου και χρησιμοποίησε χάλυβα 20MnVB και 20Mn2TiB για να αντικαταστήσει τον ενανθρακωμένο χάλυβα 20CrMnTi για την κατασκευή γραναζιών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η προσθήκη ίχνους βορίου (0,0001 τοις εκατό -0,0035 τοις εκατό ) στον δομικό χάλυβα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη σκληρυνσιμότητα του χάλυβα, επομένως η προσθήκη ίχνους βορίου στον χάλυβα μπορεί να αντικαταστήσει μια ορισμένη ποσότητα πολύτιμα στοιχεία κράματος όπως μαγγάνιο, νικέλιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο κ.λπ. Ως εκ τούτου, ο χάλυβας από βόριο χρησιμοποιείται ευρέως. Η Changchun FAW χρησιμοποίησε χάλυβες 20MnTiB και 20Mn2TiB στην παραγωγή εργαλείων αυτοκινήτου της μάρκας "Jiefang".
Η μάρκα "Dongfeng" 5 που παράγεται από την Dongfeng Motor Corporation είναι κατασκευασμένη από χάλυβα 20CrMnTi και 20MnVB για το κιβώτιο ταχυτήτων και τον πίσω άξονα του φορτηγού. Ομοίως, υπογράφηκε συμφωνία με τη χαλυβουργία για τον περιορισμό της ζώνης σκληρυνσιμότητας του χάλυβα και την προμήθεια του σε παρτίδες. Οι χάλυβες που χρησιμοποιούνται για τα κύρια και κινούμενα κωνικά γρανάζια του κιβωτίου ταχυτήτων και του πίσω άξονα είναι 20CrMnTiH(3), 20MnVBH(2) και 20MnVBH(3), αντίστοιχα, και η αντίστοιχη σκληρυνσιμότητα είναι J9=32-39HRC και J{ {10}}HRC, J9=34 ~42HRC.
Το Qijiang Gear Factory της χώρας μου εισήγαγε την τεχνολογία παραγωγής γραναζιών μετάδοσης κίνησης βαρέων επαγγελματικών οχημάτων της γερμανικής εταιρείας και παρήγαγε με επιτυχία δοκιμαστικά τον χάλυβα γραναζιών της σειράς Cr-Mn-B που περιέχει βόριο σύμφωνα με τα πρότυπα της γερμανικής εταιρείας. Η σκληρυνσιμότητα του υλικού του γραναζιού είναι J10=31-39HRC
γρανάζι κουνιστή
Φυσικά, ο χάλυβας 20CrMnTi, ο χάλυβας 20MnTiB, ο χάλυβας 20MVB και άλλοι χάλυβες που περιέχουν βόριο έχουν επίσης ελλείψεις. Γενικά πιστεύεται ότι ο 20CrMnTi και άλλοι ενανθρακωμένοι χάλυβες είναι ουσιαστικά λεπτόκοκκοι χάλυβες και οι κόκκοι δεν θα τραχύνονται μετά την ενανθράκωση και μπορούν να σβήσουν απευθείας. Αλλά στην πραγματικότητα, λόγω της επίδρασης της ποιότητας τήξης του χάλυβα, η τραχύτητα των κόκκων εμφανίζεται συχνά υπό κανονικές συνθήκες. Η δοκιμή πραγματικού μεγέθους κόκκου πολλών παρτίδων υλικών διαπίστωσε ότι ένα σημαντικό μέρος του πραγματικού μεγέθους κόκκων ήταν μόνο 2-3 βαθμοί (υπό την προϋπόθεση διατήρησης θερμότητας 930 μοιρών για 3 ώρες). Η βιβλιογραφία πιστεύει ότι λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε Ti, το 20CrMnTi έχει πολλά εγκλείσματα TiN στον χάλυβα, ειδικά τα μεγάλα εγκλείσματα TiN είναι η πηγή κόπωσης της κόπωσης του γραναζιού και η ύπαρξή του θα μειώσει την απόδοση κόπωσης επαφής των γραναζιών. Τα εγκλείσματα έχουν κυβική δομή και είναι επιρρεπή σε σχάση και ρωγμές όταν υποβάλλονται σε δύναμη, με αποτέλεσμα την πρόωρη αστοχία του γραναζιού. Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι η σκληρυνσιμότητα αυτού του χάλυβα είναι περιορισμένη και δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις των γραναζιών μεγάλης διαμέτρου και μεγάλου συντελεστή. Το βάθος του αποτελεσματικού σκληρυμένου στρώματος ενανθράκωσης και η σκληρότητα του πυρήνα δεν μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις των γραναζιών βαρέως τύπου. Επιπλέον, ο χάλυβας 20CrMnTi είναι επιρρεπής σε εσωτερική οξείδωση και μη μαρτενσιτική δομή κατά τη θερμική επεξεργασία, γεγονός που μειώνει τη διάρκεια ζωής των γραναζιών κόπωσης. Αλλά στη χώρα μας χάλυβας ενανθράκωσης με γρανάζια, δεν υπάρχει κανένα είδος χάλυβα τόσο ώριμο και αξιόπιστο όσο ο χάλυβας 20CrMnTi στη διαδικασία ενανθράκωσης. Ως εκ τούτου, εξακολουθεί να είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος χάλυβας ενανθράκωσης στην Κίνα. Οι χάλυβες βορίου όπως οι 20MnVB, 20MnTiB και 20Mn2TiB έχουν επίσης κάποιες ελλείψεις. Για παράδειγμα, λόγω κακής αποξείδωσης και απονιτροποίησης κατά την τήξη, το βόριο δεν μπορεί να παίξει ρόλο στην αύξηση της σκληρυνσιμότητας. Επομένως, η απόδοση του χάλυβα βορίου είναι ασταθής. Η παραμόρφωση του γραναζιού αυξάνεται και επηρεάζει την ποιότητα του προϊόντος. Ταυτόχρονα, επειδή οι αναμεμειγμένοι κόκκοι και οι κόκκοι είναι εύκολο να είναι χονδροειδείς, η παραμόρφωση δεν είναι εύκολο να ελεγχθεί και η σκληρότητα είναι κακή και η ρίζα του γραναζιού από χάλυβα βορίου είναι επιρρεπής να παράγει δομή τρωστεΐτη και μαύρο πλέγμα και μαύρη ζώνη του γραναζιού άνθρακα. Ως εκ τούτου, πολλά εργοστάσια διέκοψαν τη χρήση αυτού του χάλυβα. Ωστόσο, δεν πρέπει να συναχθεί το συμπέρασμα ότι ο χάλυβας από βόριο δεν είναι κατάλληλος για χάλυβα ενανθράκωσης με γρανάζια. Ο ενανθρακωμένος χάλυβας που περιέχει βόριο χρησιμοποιείται επίσης στο εξωτερικό. Για παράδειγμα, το διάσημο εργοστάσιο ταχυτήτων IV στη Γερμανία χρησιμοποιεί τον δεσμευμένο χάλυβα ποιότητας ZF7 που παρασκευάζεται από το δικό του εργοστάσιο, ο οποίος είναι χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο-μαγγάνιο που περιέχει βόριο. Τα κύρια χημικά συστατικά (κλάσμα μάζας, ποσοστό ) του χάλυβα είναι 0.15-0.20C, 0.15-0.40S, 1.0-1.3Cr, 1.{{33} }.3Mn, 0.001-0.003B. Ορισμένα αμερικάνικα γρανάζια κιβωτίου ταχυτήτων αυτοκινήτων και κύρια και κινούμενα γρανάζια του πίσω άξονα χρησιμοποιούν επίσης ανθρακούχο χάλυβα που περιέχει βόριο, όπως 50B15, 43BVl4 και 94B17. Επομένως, όσο η τεχνολογία τήξης των χαλυβουργείων συνεχίζεται, τα παραπάνω προβλήματα του χάλυβα βορίου μπορούν να λυθούν.
Η επεξεργασία των μπιγιετών σφυρηλάτησης με γρανάζια από χάλυβα 20CrMnTiH, 20MnVBH και 20MnTiBH σε έναν συνεχή ισοθερμικό κλίβανο κανονικοποίησης μπορεί να εξασφαλίσει ομοιόμορφη κατανομή νιφάδων περλίτη συν φερρίτη. Με αυτόν τον τρόπο, η παραμόρφωση της θερμικής επεξεργασίας του γραναζιού μπορεί να μειωθεί σημαντικά, η ακρίβεια του γραναζιού μπορεί να βελτιωθεί και η διάρκεια ζωής του γραναζιού μπορεί να παραταθεί.
Η ισοθερμική σκληρότητα κανονικοποίησης του τυφλού σφυρηλάτησης γραναζιών είναι 156-207HB
