Karbureerimine vs. nitrideerimine hammasrataste vastupidavuse tagamiseks. Milline kuumtöötlus tagab parema jõudluse?

Pinna karastamine on üks määravamaid tegureid hammasrataste vastupidavuse ja jõudluse määramisel. Olenemata sellest, kas hammasratas töötab sõidukite käigukastides, tööstusmasinates, kaevandusreduktorites või kiiretel kompressoritel, mõjutab hammasrataste hammaste pinna tugevus otseselt kandevõimet, kulumiskindlust, deformatsioonistabiilsust ja müra käitumist pikaajalise töötamise ajal. Paljude kuumtöötlusvõimaluste hulgas onkarboniseeriminejanitrideeriminejäävad tänapäeva hammasrataste tootmises kaheks enimkasutatavaks pinnatöötlusprotsessiks.

Belon Gear, professionaalne OEM-hammasrataste tootja, kasutab nii karastamis- kui ka nitrideerimistehnoloogiaid, et optimeerida kulumisaega, pinna kõvadust ja väsimustugevust vastavalt rakenduse nõuetele. Nende erinevuste mõistmine võimaldab inseneridel ja ostjatel valida reaalsete töötingimuste jaoks sobivaima karastamismeetodi.

Mis on karburiseerimine?

Karbureerimine on termokeemiline difusioonprotsess, mille käigus hammasrattaid kuumutatakse süsinikurikkas atmosfääris, võimaldades süsiniku aatomitel tungida läbi terase pinna. Seejärel hammasrattad karastatakse, et saavutada kõrge kõvadusega väliskest, säilitades samal ajal tugeva ja plastse südamiku struktuuri.

Pärast töötlemist saavutavad karastatud hammasrattad tavaliselt pinna kõvaduse HRC 58–63 (umbes 700–800+ HV). Südamiku kõvadus jääb madalamaks – umbes HRC 30–45, olenevalt materjalist, mis tagab suure löögikindluse ja paindeväsimustugevuse. See muudab karastamise eriti sobivaks suure pöördemomendi, raske löögikoormuse ja muutuva löögikeskkonna jaoks.

Karbureeritud hammasrataste peamised eelised:

• Suur kulumiskindlus ja suurepärane löögitugevus

• Paks korpuse sügavus sobib keskmistele ja suurtele hammasratastele

• Tugev paindeväsimuskindlus raskete koormuste edastamiseks

• Stabiilsem kõikuva või äkilise pöördemomendi korral

• Levinud autode lõppülekannetes,kaevandaminekäigukastid, rasketehnika käigukastid

Karbureerimine on sageli eelistatud valik hammasrataste puhul, mis töötavad tugeva mehaanilise koormuse all.

Mis on nitrideerimine?

Nitriidimine on madalamal temperatuuril toimuv difusiooniprotsess, mille käigus lämmastik tungib terase pinda, moodustades kulumiskindla ühendkihi. Erinevalt karastamises ei toimi nitrideerimineei vaja kustutamist, mis vähendab oluliselt moonutuste ohtu ja võimaldab komponentidel säilitada mõõtmete täpsust.

Nitriiditud hammasrattad saavutavad üldiseltsuurem pinnakõvadus kui karastatud hammasratastel – tavaliselt HRC 60–70 (900–1200 HV, olenevalt terase klassist)Kuna südamikku ei karastata, jääb sisemine kõvadus algse materjali tasemele lähedale, tagades prognoositava deformatsioonistabiilsuse ja suurepärase täpsuse.

Nitriiditud hammasrataste eelised:

• Äärmiselt kõrge pinna kõvadus (kõrgem kui karastamise korral)

• Väga väike deformatsioon – ideaalne kitsa tolerantsiga osade jaoks

• Suurepärane kulumis- ja kontaktväsimuse vastupidavus

• Parem korrosiooni- ja hõõrdumiskindlus

• Ideaalne peene sammuga hammasrataste, planetaarülekannete ja kiirete ajamite jaoks

Nitreerimist eelistatakse sageli vaikse töö, kõrge pöörete arvu ja täppiskontrolli tingimustes.

Karbureerimine vs. nitrideerimine — sügavuse, kõvaduse ja jõudluse võrdlus

Mõlemad parandavad vastupidavust, kuid erinevad kõvaduse jaotuse ja moonutuskäitumise poolest.

Karboniseerimine =sügav tugevus + löögitaluvus
Nitreerimine =ülikõva pind + täpne stabiilsus

Kuidas valida oma käigukasti jaoks õige töötlus

Valik peab põhinema koormusel, määrimisel, kiirusel, kavandatud elueal ja mürasummutusnõuetel.

Belon Gear — professionaalne hammasrataste kuumtöötlus ja originaalvaruosade tootmine

Belon Gear toodab vastavalt insenerinõuetele karastatud või nitriiditud metalle kasutavaid eritellimusel hammasrattaid. Meie materjali kõvaduse kontrollvahemik, metallurgiline kontroll ja CNC-viimistlus tagavad stabiilsuse suure koormusega rakendustes.

Meie varustus:

• Silinder-, kald- ja sisehammasrattad

• Spiraalsed kald- ja kaldhammasrattad

• Ussülekanded, planetaarülekanded ja võllid

• Kohandatud käigukasti komponendid

Iga hammasratas on konstrueeritud optimeeritud kõvadusjaotuse ja pinnatugevusega, et maksimeerida kasutusiga.

Kokkuvõte

Nii karastamine kui ka nitreerimine parandavad oluliselt hammasrataste vastupidavust, kuid nende eelised on erinevad.

• Karboniseeriminetagab sügava korpuse tugevuse ja löögikindluse, mis sobib ideaalselt suure jõuülekande jaoks.

• Nitriidiminetagab suurema pinnakõvaduse minimaalse moonutusega, mis sobib ideaalselt täpsuse ja kiire liikumise jaoks.

Belon Gear aitab klientidel hinnata kandevõimet, rakenduspinget, kõvadusvahemikku ja mõõtmete tolerantsi, et valida iga hammasrattaprojekti jaoks kõige sobivam töötlus.