ОБРАБОТКИ, КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И СЕРТИФИКАЦИЯ ПРОДУКЦИИ

3.1 Выбор материала

При выборе материала необходимо учесть ряд явлений, наблюдаемых при работе зубчатых колес (шестерен), такие как износ, знакопеременные и ударные нагрузки, изгиб, температурный эффект и др. Детали должны сочетать высокую поверхностную прочность, твердость и достаточную вязкость сердцевины. При выборе стали также необходимо обращать внимание на прокаливаемость, обрабатываемость на металлорежущих станках, склонность к деформации.

Для изготовления деталей, работающих на износ и подвергающихся действию переменных и ударных нагрузок, применяют цементуемые конструкционные углеродистые и легированные стали, целесообразность использования которых объясняется либо технологическими, либо эксплутационными условиями.

Углеродистые стали имеют два основных недостатка – малую прокаливаемость и недостаточную прочность цементованного слоя.

Легированные стали имеют высокую прочность сердцевины и поверхностного слоя, что обеспечивает соответственно высокую износостойкость и усталостную прочность.

Для шестерен, подвергаемых цементации, обычно применяют стали с содержание углерода до 0,25%, что позволяет получить вязкую сердцевину. С повышением содержания углерода прочность сердцевины увеличивается, а вязкость снижается.

Влияние легирующих элементов в цементуемых сталях сводится к следующему.

Никель увеличивает глубину цементованного слоя, препятствует росту зерна и образованию грубой цементитной сетки, оказывает положительное влияние на свойства сердцевины и снижает порог хладноломкости, сообщает стали коррозионную стойкость, повышает прочность и пластичность.

Карбидо- и нитридообразующие элементы (такие, как Cr, Mn, Mo) способствуют повышению прокаливаемости, поверхностной твердости, износостойкости и контактной выносливости.

Дополнительное легирование малыми добавками ванадия позволяет получить более мелкое зерно, что улучшает пластичность и вязкость стали.

Ниобий улучшает кислотостойкость.

Учитывая технические требования данных деталей возможно использование следующих марок сталей. Характеристики сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес, приведены в таблицах 3.1, 3.2

 

 

Таблица 3.1

 

Механические свойства

Марка стали	Механические свойства
σВ, МПа	σТ, МПа	δ, %	ψ, %	KCU Дж/cм2
20Х3Н3МФБА			10,0
20Х2Н4А
18Х2Н4ВА

Таблица 3.2