VLIV PROKALITELNOSTI, KONSTRUKCE DÍLU A TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA DEFORMACE OZUBENÝCH KOL. ECOSOND s.r.o., Křížová 1018, Praha, ČR

METAL 2003 20.-22.5.2003, Hradec nad Moravicí __________________________________________________________________________________________

VLIV PROKALITELNOSTI, KONSTRUKCE DÍLU A TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA DEFORMACE OZUBENÝCH KOL Jurči, P., Stolař, P., aPavlů, L., bAltena, H., ECOSOND s.r.o., Křížová 1018, 150 21 Praha, ČR a ŠKODA, a.a.s., 293 60 Mladá Boleslav, ČR b AICHELIN, Gmbh, Fabriksgasse 3, A-2340 Moedling, Rakousko ABSTRAKT Dva typy ozubených kol, vyrobené z dvou různých nízkouhlíkových, nízkolegovaných konstrukčních ocelí byly různými způsoby cementovány, kaleny v různých kalících prostředích a nízkoteplotně popouštěny. Byl sledován vliv konstrukce dílu, prokalitelnosti materiálu a použitého způsobu tepelného zpracování na deformace (nerovinnost, ovalitu, stažení vnitřního otvoru a kuželovitost) dílů. Obecně platí, že vyšší prokalitelnost vedla ke zvýšení všech sledovaných parametrů deformací. Tuhost dílu, daná jeho konstrukčním řešením, má rovněž významný vliv - čím má díl vyšší konstrukční tuhost, tím je menší deformace. Již sycení povrchu uhlíkem při cementaci v plynu vedlo k určitému nárůstu deformací, který je však menší, než nárůst způsobený nízkotlakovou cementací. Tato skutečnost se projevila rovněž o něco nižší deformací dílů, cementovaných v plynu a kalených inertním plynem, než dílů cementovaných nízkotlakově a kalených rovněž inertním plynem o stejných parametrech. ABSTRACT Two types of gear wheels, made from two different low alloyed and low carbon structural steels, were carburized by various methods, quenched using various quenchants and low – temperature tempered. The effects of component design, steel hardenability and heat treatment procedure on the distortion (out – of – roundness, ovality, shrinkage and conicity) has been investigated. Generally, higher hardenability of the material led to an increase of all investigated distortion parameters. The toughness of components being represented by the design plays also a significant role – the tougher component is the lower distortion. Only the surface carbon saturation in gas carburizing resulted in certain distortion increase, but this is little less significant than that caused by the low pressure processing. This fact was also reflected in the total distortion level, that was lower in case of gas carburized and inert gas quenched components than the distortion of low pressure carburized wheels quenched at the same conditions. 1. ÚVOD Rozměrové a tvarové změny konstrukčních součástí v důsledku tepelného zpracování (TZ) zapříčiňují nutnost dodatečných nákladů, potřebných na korekci těchto změn. Nutnost použití přídavků na broušení rovněž prodlužuje časy tepelného zpracování a zvyšuje jeho náklady. Proto má snižování deformací stále rostoucí význam v průmyslu. Rozměrové a tvarové změny jsou závislé na mnoha faktorech. Pro zjednodušení lze tyto veličiny rozdělit do následujících čtyř oblastí. Materiál a jeho výroba: Do této skupiny patří stav po odlití a homogenita materiálu (segregace, textura a změny fázového složení), stav po žíhání a rozložení velikosti zrn, a taky prokalitelnost.

1


Konstrukce dílu a způsob jeho výroby: Vedle tvaru a geometrie dílu, jsou deformace rovněž pnutími v důsledku mechanického opracování. Skutečnost, že deformační chování je ovlivněno konstrukcí dílu, je všeobecně známa. Protože však při konstrukci dílu jsou kladeny různé požadavky, nelze vždy zohlednit při navrhování dílu všechny požadavky z hlediska optimálního vlivu na TZ. Podobně je sice žíhání na odstranění pnutí před poslední třískovou operací známo jako faktor, minimalizující deformace, avšak často není realizováno z úsporných důvodů. Šaržování: Význam správného šaržování stoupá s rostoucí teplotou TZ a zmenšováním tloušťky stěny dílů. Obecný předpis ohledně šaržování nelze však udělat, protože deformační chování je ovlivněno jak výši teploty zpracování, tak kalícím médiem. Tepelné zpracování: Tvarové změny vlivem tepelného zpracování jsou ovlivněny teplotními gradienty uvnitř součástí, které vznikají při rychlém ohřevu nebo nerovnoměrném a rychlém ochlazování. Pokud se tyto rozdíly superponují s časově proměnlivou fázovou transformací, dochází také k pnutím v důsledku této transformace a následně k deformacím. Mezi vhodné způsoby k minimalizaci těchto efektů patří zejména stupňovitý ohřev a pozvolnější ochlazování. Podobně i nestejnorodosti v nauhličování vedou k rozdílům v časovém začátku transformace a velikosti pnutí, vzniklých fázovou transformací. Při hodnocení deformací se musí vzít v úvahu také poměr Eht a průřezu součásti. 2. CÍLE EXPERIMENTU Je známo, že podíl TZ na celkové deformaci dílu se může pohybovat v širokém rozmezí. V literatuře jsou uváděny hodnoty v rozmezí 20 – 30 % (2), ale někdy také značně vyšší hodnoty. Pokud je věnována velká pozornost materiálu, jeho homogenitě, správné konstrukci dílu a minimalizaci pnutí při obrábění, mohou být tyto veličiny nepatrné a relativní podíl TZ na deformace může vzrůst na víc než 50 %. V předešlé práci (1) byly provedeny rozsáhlé a systematické výzkumy deformací ozubených kol a současně byl zkoumán vliv různých parametrů procesu na deformace. Tyto práce umožnily realizovat srovnání deformačního chování při cementaci v plynu s kalením do oleje a nízkotlaké cementaci s kalením tlakovým plynem při optimalizovaných podmínkách. Při přechodu na nové materiály a konstrukční řešení ozubených kol je důležité nové systematické bádání co se týče vlivu různých parametrů TZ na deformace těchto součástí. Prezentovaný výzkum zahrnoval dvě geometrie součásti a dva rozdílné materiály. Zjišťovalo se, jak působí rozdílné způsoby tepelného zpracování (cementace v plynu s kalením do oleje, nízkotlaká cementace s kalením plynem a cementace v plynu s kalením plynem) na deformační chování ozubených kol a jaké rozdíly jsou dány konstrukcí dílu a materiálem. Přitom je nutné říci, že přímé srovnání výsledků s experimenty, provedenými v práci (1) není možné, protože pro současné sledování byly použity jiné dávky ocelí, při kalení tlakovým plynem bylo místo dusíku použito hélia a navíc byl použit nový materiál TL 4521. 3. METODIKA EXPERIMENTU Experimenty s cementací v plynu byly realizovány v průběžné peci při již dříve optimalizovaných parametrech. Čas taktu byl 16.3 min. a Eht se pohybovala v rozmezí 0.6 až 0.7 mm. Nízkotlaká cementace s kalením přetlakem plynu byla realizována ve dvoukomorové peci s konvektivním ohřevem. Teplota procesu byla 930 oC, doba nauhličování (nauhličovací + difuzní periody) 75 min. Následně byla vsázka pomalu ochlazena na kalící teplotu 860 oC a kalena 15 bar dusíkem nebo héliem. Z důvodu zvýšené ochlazovací účinnosti He o cca 60% bylo upuštěno od střídavého kalení s prouděním plynu seshora a zdola a bylo použito pouze kalení s prouděním plynu seshora dolů.

2


Následně bylo zkoumáno deformační chování ozubených kol při cementaci v plynu, pomalém ochlazení a opětovném ohřátí na kalící teplotu a kalení tlakovým plynem. Cementace v plynu byla realizována v průběžné peci a kalení ve dvoukomorovém zařízení. Tepelně zpracována byla ozubená kola o vnějším průměru 187.35 mm a šířce ozubení 23 mm. V předešlých experimentech byla použita kola tzv. standardní geometrie a tzv. zesílené geometrie (převodovka 14H). V rámci nynějších prací byla zpracovávána kola 14H a součásti o zcela novém konstrukčním řešení MQ. V rámci předešlých experimentů (1) byl použit materiál 16/20MnCr5 s prokalitelností J10 = 33 – 37 HRC. Dále bylo použito cementační oceli, vyrobené kontilitím v Třineckých železárnách, ČSN 41 4220. Současné experimenty probíhají při použití materiálů TL 4221 (odpovídá 16MnCr5) a TL4521 (20NiMoCr65). Prokalitelnost J11 oceli TL 4221 byla 34 HRC, prokalitelnost oceli TL 4521 byla 43 HRC. Ocel TL 4521 měla homogenní žíhací strukturu. U oceli TL 4221 byla naproti tomu nalezena výrazná řádkovitost, která by mohla mít vliv na deformace. V průběžné peci byly zpracovány vsázky o 25 dílech v 5 patrech a 5 sloupcích. Ozubená kola byla uložena tříbodově na přípravcích o rozměrech 500 x 500 mm. Při nízkotlaké cementaci byly použity stejné přípravky, avšak vsázka obsahovala 40 kusů v 8 patrech a 5 sloupcích. 4. DISKUSE PŘEDEŠLÝCH EXPERIMENTÁLNÍCH PRACÍ – OPTIMALIZACE PROCESU Volbou kvality oleje je ovlivněna rychlost ochlazování a tím dosažitelná tvrdost jádra, čímž je rovněž ovlivněno i deformační chování součásti. Hlavním kritériem pro volbu oleje byla minimalizace deformace při současném zvětšení teplotního rozsahu použitelnosti. Byly provedeny pokusy s různými oleji a nakonec byl vybrán vysocevýkonný olej Durixol W25, Byly zkoumány teploty oleje 90, 120 a 150 oC. Na základě výzkumů bylo pak zvoleno kompromisní řešení, zohledňující minimalizaci deformací a životnost oleje, takže jako optimální byla dále používána teplota 120 oC. Podobně bylo stanoveno, že optimálního komplexu deformací se dosahuje při rychlosti proudění oleje, danými otáčkami míchadla 320 ot/min. Pro zesílená kola bylo pro míchání použito frekvenčního měniče, takže rozsah rychlostí proudění se zvětšil na 150 - 1700 ot/min. Hlavní přínos z hlediska deformací, nicméně, přineslo zesílení kola. Zvýšení teploty oleje na 150 oC, resp. rozšířená možnost variace rychlosti proudění sice přinesly nepatrné zlepšení ovality a rovinnosti, ale hlavní podíl má změna konstrukce součástí - ukazuje se, že při změnách v geometrii dílu ztrácejí další parametry olejové lázně na významu. U nízkotlaké cementace s kalením tlakovým plynem se zjistilo, že ohřev, podporovaný konvekcí, nikoli pouze radiace, vede k výrazně nižší ovalitě a rovinnosti ozubeného kola. Celkově experimenty potvrdily, že konvektivní ohřev je lepší z hlediska rovnoměrnosti přestupu tepla, což vede k menším tvarovým změnám. Další pokusy pak byly realizovány pouze konvektivním ohřevem. Zařízení umožňuje volbu směru proudění plynu v kalící komoře seshora dolů a obráceně a rovněž střídavé změny směru proudění během kalení, v pravidelných intervalech cca 15 s. Při tomto způsobu bylo dosaženo nejmenších deformací. Při jednosměrném proudění bylo lepších deformací dosaženo při proudění seshora. Podobně i při střídavém proudění bylo nižších tvarových změn dosaženo, začínalo – li proudění tlakového plynu seshora. Směr proudění ovlivňoval rovněž stažení vnitřního průměru, přičemž se ukázala jednoznačná korelace s rychlostí ochlazování vsázky. Při změně směru proudění plynu se musí počítat se snížením průměrné ochlazovací rychlosti, což vedlo ke zvětšení stažení vnitřního otvoru. Při

3


proudění seshora byla dosažena o něco vyšší ochlazovací rychlost, což rovněž snížilo stažení vnitřního otvoru. Snížení tlaku z 15 na 10 barů vedlo k nepatrnému zvýšení ovality a nerovinnosti. Tyto výsledky vypadají na první pohled překvapivě - obecně se předpokládá, že zvýšení ochlazovací rychlosti vede k větším deformacím. Opakované experimenty však vyzněly stejně, takže lze spíše předpokládat, že zvýšením tlaku plynu se dosahuje zestejnoměrnění přestupu tepla uvnitř vsázky, čímž mohou být tvarové změny minimalizovány. Dalšího zlepšení deformací s ohledem na rozptyl hodnot (u ovality) a střední hodnoty (u rovinnosti a kuželovitosti) se dosáhlo při vertikálním uložení kusů ve vsázce. Tento typ šaržování vedl rovněž k vyšší ochlazovací rychlosti a zrovnoměrnění proudění plynu vsázkou. Obr. 1 znázorňuje srovnání deformací při obou typech kalení, dosažených za optimalizovaných podmínek. U součástí standardní geometrie bylo kalením tlakovým plynem dosaženo výrazné snížení nerovinnosti a kuželovitosti a rovněž standardní odchylky byly výrazně sníženy. Ovalita byla snížena méně výrazně, avšak její standardní odchylka o něco zvýšena. Vertikální šaržování vedlo ke snížení ovality o dalších 5% a nerovinnosti o 20%. U kol se zesílenou geometrií bylo dosaženo poněkud odlišných výsledků. Ovalita byla u kalení do oleje například o 10 % menší, než u kalení plynem. Tento výsledek vypadá na první pohled překvapivě, protože v literatuře se často uvádí zlepšení deformačního chování při přechodu od kalení olejem na kalení tlakovým plynem (3). Přesto, nebo právě proto vypadá být tento výsledek signifikantní, protože srovnání obou procesů za optimalizovaných podmínek ukazuje, že vliv konstrukce součásti dominuje nad všemi parametry procesu. 5. VÝSLEDKY A DISKUSE 5.1. Kalení do oleje Cementace v plynu s kalením do oleje proběhla za stejných, optimalizovaných podmínek, jako předešlé experimenty. Na obr. 2 je shrnutí výsledků. Z důvodu přehlednosti jsou u všech výsledků znázorněny rozptyly hodnot. Rozměrové změny vnitřního otvoru byly ve všech případech znázorněny v absolutní hodnotě bez stavu před tepelným zpracováním. Z grafu vyplývá, že: - Výsledky, dosažené s koly o zesílené geometrii (14H) a materiálem TL 4221 jsou co se týče ovality a nerovinnosti velmi dobře srovnatelné. - Použití materiálu TL 4521 s obsahem Ni vede k vyšším deformacím - souvisí to s vyšší prokalitelností. Odpovídající odkazy a vysvětlení jsou uvedeny v (4). Výraznější deformace byla zjištěna jak u ovality, tak u nerovinnosti. - Materiál TL 4221 vykazoval následkem TZ již známý (1), nepatrný růst otvoru. Naproti tomu materiál TL 4521 vykazoval výrazné zmenšení otvoru. - Nová konstrukce kola (MQ) vedla k o něco vyšší ovalitě ve srovnání s kolem 14H. - Rovinnost nebyla změnou konstrukce dílu výrazně ovlivněna. - Rozměrové změny u geometrie MQ leží obecně níže než tytéž změny u kol 14H. - Střední hodnoty deformací byly v jednotlivých patrech šarží v podstatě konstantní, obr. 3. 5.2. Nízkotlaká cementace s kalením tlakovým plynem Jako kalící medium sloužilo hélium o tlaku 15 bar, kalení probíhalo pouze seshora. Výsledky, dosažené v rámci těchto postupů jsou znázorněny na obr. 4 a vyplývá z nich, že: - Velmi nízké deformace, které byly dosaženy při kalení dusíkem, nemohou být dosaženy při kalení héliem. Zvýšení ochlazovací rychlosti má sice na ovalitu pouze nepatrný vliv, ale nerovinnost a kuželovitost jsou výrazně zhoršené. - Materiál TL 4521 s obsahem niklu vykazuje obecně výraznější tvarové změny. Tento výsledek odpovídá pokusům s kalením do oleje.

4


- Použití nové geometrie ozubeného kola (MQ) vedlo při kalení plynem k nepatrnému zmenšení ovality. - Rovinnost u nového kola MQ byla ve srovnání s díly starší geometrie 14H zhoršená, kuželovitost zůstala na přibližně stejné hodnotě. - Jak již bylo zjištěno v předešlých experimentech (1), dochází při nízkotlaké cementaci a kalení tlakovým plynem k výraznému stažení vnitřního otvoru. Přes vyšší ochlazovací rychlost, danou použitím hélia jako kalícího plynu, bylo dosaženo výraznějšího stažení vnitřního otvorů než v předešlých experimentech s ocelí TL 4221 u kola 14H. Toto však může být podmíněno rozdílným chemickým složením jednotlivých taveb oceli. - Kola nové geometrie MQ mají méně výrazné stažení, než kola 14H. Toto rovněž odpovídá výsledkům kalení do oleje. - Rovněž při kalení plynem vykazuje materiál TL 4521 větší stažení, než ocel TL 4221. 5.3. Cementace v plynu s kalením tlakovým plynem Výzkum deformačního chování při cementaci v plynu, pomalém ochlazování a následném opětovném ohřevu s kalením tlakovým plynem byl realizován výlučně na součástech geometrie MQ. Cílem bylo zjistit, jaký podíl mají jednotlivé etapy (cementace, ochlazování, kalení) na výslednou deformaci a jaká bude konečná výše deformace. K tomu je však zapotřebí dodat, že i přes relativně pomalé ochlazování došlo přinejmenším u oceli TL 4521 k částečnému zakalení součástí i při pomalém ochlazování. Podíl TZ na celkové deformaci a stejně tak vliv kalení He pro materiál TL 4221 je na obr. 5. Podíl nauhličování na ovalitu a nerovinnosti činí kolem 50 %. Kuželovitost nebyla cementací výrazně ovlivněna. Kalení héliem vedlo k dalšímu, značnému zvýšení tvarových změn. U materiálu TL 4521 byly dosaženy podobné výsledky. Na obr. 6 jsou deformace při cementaci v plynu a kalení He srovnány s ostatními postupy: - Tvarové deformace byly ve srovnání s dalšími procesy TZ o něco vyšší, což lze přičíst opakovanému ohřevu na kalící teplotu, resp. dvojnásobnému kalení v některých částech (zejména cementovaná vrstva) u oceli TL 4521. Pro objektivní srovnání s jinými procesy je nezbytné tento pochod zopakovat jako přímý, tj. bez ochlazování a opakovaného ohřevu. - Použití oceli TL 4521 s obsahem niklu vedlo ve srovnání s ocelí TL 4221 k poněkud lepší ovalitě a kuželovitosti, avšak nepatrnému zhoršení rovinnosti. Tyto výsledky nejsou v souladu s předešlými zjištěními a jsou proto obtížně vysvětlitelné. Nicméně, plánované experimenty s přímým kalením tlakovým plynem po cementaci v plynu by mohly přispět k objasnění těchto jevů. - Ve srovnání s díly typu MQ, nauhličenými nízkotlakově, bylo zjištěno o něco nižší stažení. Tento jev by mohl být dán do souvislosti s kalícím procesem a s o něco sníženým vyloučením karbidů ve srovnání s cementací a přímým kalením. Zdá se být dále nápadné, že oba dva materiály vykazují podobné chování z hlediska stažení, což není v souladu s ostatními pokusy. 6. ZÁVĚR. Použití materiálu TL 4521 vede k větším tvarovým změnám, než u materiálu TL 4221, a rovněž i změnám rozměrovým. Tento je bylo možné očekávat a je v souladu s literaturou (4). Z hlediska deformací rozměru se materiál TL 4521 částečně liší od TL 4221, u něhož byl při cementaci v plynu a kalení do oleje nalezen růst vnitřního otvoru. Protože však lze rozměry vnitřního otvoru korigovat již při obrábění za měkka, nepředstavuje stažení resp. růst otvoru vážnější problém, zejména když v rámci jedné šarže byly nalezeny minimální rozdíly. Na obr. 7 a 8 jsou rozměrové a tvarové změny pro oba materiály a různé procesy TZ. Jak bylo uvedeno v předešlé kapitole, u oceli TL 4521 se vyskytly větší deformace, než u

5


oceli TL 4221. Nicméně, geometrie dílu a způsob tepelného zpracování ovlivnily deformace stejným způsobem, takže lze vyslovit zobecňující závěr, nezávislý na materiálu. Cementace s pomalým ochlazováním, opětovným ohřevem a kalením 15 bar He vedla obecně k vyšší ovalitě, nerovinnosti a kuželovitosti ve srovnání s oběma procesy s přímým kalením. Přestože jsou pokusy s cementací v plynu a přímým kalením 15 bar He plánovány, přímé srovnání nebude možné, protože tento pokus bude realizován na jiném zařízení. Cementace v plynu s následným kalením tlakovým He způsobila u obou materiálů výrazně menší stažení, než nízkotlaká cementace s kalením héliem. Dřívější pokusy vedly k velmi malým tvarovým změnám ozubených kol při nízkotlaké cementaci s kalením tlakovým plynem. Zvýšení rychlosti ochlazování nasazením He vedlo k nárůstu tvarových změn. V přímém srovnání s kalením do oleje byla při kalení tlakovým plynem a u starších kol 14H zjištěna o něco vyšší ovalita a nerovinnost a velmi podobná kuželovitost. Nová geometrie kol MQ vedla k odlišným výsledkům. Tady je ovalita znatelně nižší při kalení plynem než při kalení do oleje, naproti tomu rovinnost byla podobná nebo o něco horší oproti kalení do oleje. Obecně ale zůstává v platnosti, že rozdíly v deformačním chování, s výjimkou procesů s cementací v plynu a kalení 15 bar He, byly velmi malé a co se týče tvarových změn, tyto byly u obou procesů s přímým kalením podobné. Pokusy dále potvrdily, že nízkotlaká cementace s kalením tlakovým plynem vede ke značně většímu stažení vnitřního otvoru, než cementace v plynu a kalení do oleje. Nepatrné rozdíly v deformačním chování z hlediska tvarových změn mezi cementací v plynu a kalení do oleje a nízkotlakou cementací s kalením tlakovým He se výrazně liší od dřívějších výsledků (1), při nichž kalení plynem vedlo k nepatrným deformacím. To by mohlo mít následující příčiny: - Výrazně vyšší ochlazovací rychlost hélia, která je dána intenzitou přestupu tepla a rovněž konstrukcí oběhového kola, které bylo optimalizováno pro He. Ochlazovací rychlosti a pevnosti jádra, dosažené při kalení héliem, leží již v oblasti ochlazovacích rychlostí olejů a proto se musí počítat i s podobnými deformacemi. - Zesílená konstrukce a nový tvar kola MQ snižují rozdíly v deformačním chování a rozhodujícím pro deformace se stává vliv parametrů procesu. Odhlédneme – li od určitého zmenšení ovality při kalení plynem ve srovnání s kalením do oleje je zřejmé, že deformační chování se při optimalizované konstrukci součásti a procesu tepelného zpracování z hlediska vlivu na deformace u obou způsobů kalení od sebe výrazně neliší. U tenkostěnných, deformačně citlivých dílů, jako byla např. v práci (1) standardní ozubená kola, lze naproti tomu kalením tlakovým plynem dosáhnout výrazného snížení tvarových změn ve srovnání s kalením do oleje. 7. LITERATURA 1. Altena, H., Stlař, P., Jurči,P., Klima, F., Pavlů, L.: Einfluß der Abschreckparameter auf Maß- und Formänderung. HTM 55 (2000) 5, s. 312-322. 2. Mallener, H.: Maß- und Formänderungen beim Einsatzhärten. HTM 45 (1990) 1, s. 66-72. 3. Altena, H.; Luc, J. P.: Quemerais, N.: Verbesserung des Formänderungsverhaltens dünnwandiger Bauteile durch Hochdruckgasabschreckung in Verbindung mit NiederdruckAufkohlung. Gaswärme International 47 (1998) 9, s. 456–462. 4. Christinacce, M.: Distortion in Case Carburised Components – The Steelmaker’s View. Heat Treatment of Metals 26 (1999) 1, s. 18-21.

6


200

6 5

Deformace (x10-3 mm

Deformace (x10-2 mm)

7

4 3 2 1 0 Ovalita

Nerovinnost

Kuželovitost

150 100

50

0 Ovalita

Parametr

Otvor

Nerovinnost

Kuželovitost

-50

standardní/olej

standardní/15bar dusík

standardní/15bar dusík, visící

14H/olej

Parametr TL 4221, 14H

14H/dusík

TL 4521, 14H

TL 4221. MQ

TL 4521, MQ

Obr. 1 - Srovnání kalení v oleji a tlakovým dusíkem při optimalizovaných podmínkách Obr. 2 - Vliv materiálu a geometrie součásti na deformace při cementaci v plynu s kalením do oleje. 300 Deformace (x10-3 mm)


150

100

50

0 1

2

3

4

5

250 200 150 100 50 0 Ovalita

-50

Míra otvoru

Rovinnost

Kuželovitost

Parametr

Patro Ovalita

Otvor

Nerovinnost

Kuželovitost

TL4221, 14H

TL4521, 14H

TL4221, MQ

TL4521, MQ

Obr. 3 - Deformace při cementaci v plynu a kalení do oleje v závislosti na vertikální poloze součásti pro materiál TL 4221 Obr. 4 - Vliv materiálu a konstrukce dílu na deformace při nízkotlaké cementaci s kalením héliem.

7


250 Deformace (x10-3 mm)

Deformace (x 10-3 mm)

300 250 200 150 100

200 150 100 50 0 Ovalita

50

TL4221, TL4521, TL4221, TL4521, TL4221, TL4521,

0 Ovalita

Stažení vn. průměru

Míra otvoru Rovinnost Parametr

Kuzelovitost Rovinnost

Kuželovitost

14H, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar 14H, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar MQ, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar MQ, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar MQ, cementace v plynu, kalení He 15 bar MQ, cementace v plynu, kalení He 15 bar

Obr. 5 - Podíl nauhličování a kalení na deformace v procesu cementace v plynu a kalení tlakovým héliem, materiál TL 4221. Obr. 6 - Vliv materiálu, geometrie součásti a typu procesu TZ na deformace.

250 Deformace (x10-3 mm)


200 150 100 50 0 Ovalita

Míra otvoru

Rovinnost

200 150 100 50 0

Kuželovitost

Ovalita

-50

Míra otvoru

Rovinnost

Kuželovitost

Parametr

Parametr 14H, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar

MQ, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar

MQ, cementace v plynu, kalení He 15 bar

14H, cementace v plynu, kalení do oleje

14H, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar MQ, cementace v plynu, kalení He 15 bar

MQ, cementace nízkotlaká, kalení He 15 bar 14H, cementace v plynu, kalení do oleje

MQ, cementace v plynu, kalení do oleje

MQ, cementace v plynu, kalení do oleje

Obr. 7 - Vliv geometrie součásti a typu procesu na deformace, materiál TL 4221 Obr. 8 - Vliv geometrie součásti a typu procesu na deformace, materiál TL 4521

8

VLIV PROKALITELNOSTI, KONSTRUKCE DÍLU A TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA DEFORMACE OZUBENÝCH KOL. ECOSOND s.r.o., Křížová 1018, Praha, ČR

Recommend Documents