"Қарапайым сияқты күйдіріп өңдеу" неге тісті доңғалақтың жұмыс істеу мерзімін анықтайды?
Тісті доңғалақтарды өндіру саласында мынадай жақсы белгілі шындық бар: «Күйдіріп өңдеудің сәттілігінің жартысы дайындық кезеңіне байланысты». Жергілікті жұмсару аймақтары, қабықшаның тереңдігінің біркелкі болмауы, ерте шошқылау, контактілік шаршау өмірінің кенеттен төмендеуі және басқа да көптеген нақты күйдіріп өңдеу сапасына қатысты мәселелер көбінесе пештің істен шығуына немесе химиялық формулалардағы ақауларға емес, сонымен бірге күйдіріп өңдеуге дейінгі дайындықтағы қателіктерге байланысты.
Қабықшаның біркелкі болмауы тісті доңғалақтар үшін ең маңызды жасырын қауіп болып табылады. Оның салдары тек қана қаттылықтың біркелкі болмауынан әлдеқайда асып түседі:
- Жергілікті жұмсару аймақтары → Ерте шошқылауға бейімділік
- Қабықшаның тереңдігінің біркелкі болмауы → Контактілік кернеудің біркелкі таралмауы
- Тістердің түбіндегі қабықшаның тереңдігінің жеткіліксіздігі → Иілу бойынша шаршау өмірінің төмендеуі
- Бетінің құрылымының біркелкі болмауы → Кейінгі тісті доңғалақтардың ұнтақталуы кезінде «ақ қабаттар» немесе күюдің пайда болу қаупінің артуы
- Жоғарылатылған шу және тұрақсыз тістеме → NVH (шу, діріл, қаттылық) өнімділігінің нашарлауы
Қысқаша айтқанда: Теңсіз корпус тереңдігі ерте сәтсіздікке ұшырау үшін уақыт бойынша жұмыс істейтін оталды.
Майсыздандыру май дақтарын, суытқыш қалдықтарын, қол терін, кесу сұйықтығы қалдықтарын және басқа ластаушы заттарды алады. Жеткіліксіз майсыздандыру мыналарға әкеп соқтырады:
- Көміртегі потенциалының таралуын блоктау үшін майлы пленкалар
- Жергілікті цементация жылдамдығының төмендеуі
- Теңсіз немесе тіпті "ақ дақтар" мен "жұмсақ дақтар" болуы мүмкін
Бұл аймақтар орбиталық берілістер сияқты жоғары контактілік кернеулерге ұшырайтын қолдануларда шұңқырлар пайда болуға бейім.
Соғылған тісті дөңгелектердің қалдықтарында жуандай тот бар болады, егер ол толығымен жойылмаса, мыналар пайда болады:
- Вакуумды карбондау процесінде де көміртегімен бітелген аймақтар
- қабықшаның тереңдігінің 20%–50% азайуы
- Бетінің құрылымының теңсіздігі
- "Кері карбондау" (бетінің көміртегінің азаюына қарсы терең қабаттарда көміртегінің молаюы)
Осы ақауы бар тісті дөңгелектер жонғаннан кейін шипалануға әлдеқайда бейім — беттік қаттылықтың жеткіліксіздігі ішкі қаттылықпен қауіпті түрде кернеудің концентрациялануын туғызады.
Пешке салу тек "тісті дөңгелектерді ішіне салу" деп қарапайым емес. Ол тікелей әсер етеді:
- Пеш газының циркуляциялық үлгілеріне
- Пеш газының жанасу аймағына
- Барлық доңғалақ беттеріне көміртегі потенциалының біркелкі әсер етуі
Қате жүктеу нәтижесінде пайда болады:
- Жергілікті өлі аймақтар → Беттік қабаттың аздығы
- Доңғалақтардың бір-біріне жабысуы немесе экранирование → Жапырақ тәрізді жұмсартылған аймақтар
- Тығыз орналастыру → Пештегі газ ағынының бұзылуы
- Үлкен және кіші доңғалақтарды араластырып жүктеу → Жылу сыйымдылығының әртүрлі болуына байланысты температураның біркелкі болмауы
Осындай мәселелер шынында жиі кездеседі, қалайша ойланылады.
Цементацияның негізгі принципі:Көміртегі атомдары → Болат бетіне диффузияланады → Мақсатты концентрация мен тереңдікті қамтамасыз етеді
Майсыздандыру, тоттан тазарту немесе қате жүктеу нәтижесінде беттің көміртегіні сіңіру қабілеті төмендегенде:
- Көміртегі диффузиясы баяулайды
- Көміртегі потенциалы реакцияларына кедергі жасалады
- Жергілікті көміртегі-тапшы аймақтар пайда болады
- Беттік мартенсит мазмұны төмендейді
- Қаттылық 50–150 HV шамасына төмендейді
- Қабықша қалыңдығы 0,1–0,3 мм-ге дейін жеткіліксіз болады
- Беттік қалдық ығыстырушы кернеулер азаяды
Соңында, доңғалақтар мынадай ерте сатыдағы істен шығуларды көрсетеді:
- Нүктелік тот басу (Pitting)
- Шырыштану
- Микрожарықтар
- Тістегіштердің дыбысының артуы
- Қажуға шыдамдылықтың әлдеқайда төмендеуі (әдетте 30–60% қысқарақ)
- Тістің бетінде кездейсоқ емес, белгілі аймақтарда шоғырланған піттинг
- Айқын қаттылық айырмашылықтары (мысалы, HRC 60 және HRC 54)
- Тістің оң және сол беттерінде қабыршақ қалыңдығының әлдеқайда өзгешелігі
- Қабыршақ қалыңдығы профилінде сатылы немесе қисық өзгерістер
- Металлографиялық талдау беттік феррит мөлшерінің артқанын көрсетеді
- Қаттылықтың таралуы бірқалыпты градиентке ие болмауы (анық секірулер немесе ыдырауларды көрсетеді)
Бұл белгілердің барлығы бір негізгі мәселе көрсетеді: Карбидтенудің теңсіздігіне әкеп соққан жеткіліксіз алдын-ала дайындық.
- Майларды жою сұйықтығының концентрациясын ретті түрде тексеру
- Ультрадыбыстық тазарту (жоғары деңгейде ұсынылады)
- Суық сумен жуу міндетті түрде жүргізілуі керек
- Құрғату температурасын бақылау
- бетінің тазалығын тексеру үшін "сулы пленка" сынағы
Тиімді әдістерді қабылдау:
- Құммен тазарту (SA2.5 стандарты ұсынылады)
- Тандемді тазарту + бейтараптандыру
- Механикалық ұнтақтау
- Лазерлік ржаны алу (жоғары сапалы шешім)
Мақсат: терең тот басқан қабат қалдықсыз толығымен металдық бет алу.
Кәсіпорынға лайықталған СТО (Стандартты Операциялық Процедуралар) әзірлеу:
- Бір қабатқа максимум X дана
- Тістің тіспен тікелей жанасуын болдырмау
- Пеш газының еркін циркуляциялануын қамтамасыз ету
- Ұсақ және ірі тісті доңғалақтарды жеке тиеу
- Стандарттық бекіту құрылғыларын қолдану
Тұжырымдар:
- Стандарттық сынақ өзектері (Ø20×20 мм)
- Өндірістегі тісті дөңгелектермен бірге пешке салу
- Қаттылық пен металлографиялық салыстыру
- Деректерге Негізделген Өндірісті Оптимизациялау
Карбұрлау — тісті дөңгелектерді өндірудің ең маңызды процестерінің бірі, бірақ оның алдындағы «кіші, оңай ұмытылатын қадамдар» шынымен қабықша сапасын анықтайды: қалдық май тамшысы, тотық жолағы, бір бітеу нүктесі немесе дұрыс емес салу бұрышы — осының кез келгені тісті дөңгелектердің сериясының қызмет ету мерзімін екі есе қысқартуы мүмкін.
Есте сақтаңыз: карбұрлау сапасы пеш жанған кезде емес, алдын ала дайындықпен басталады. Дұрыс алдын ала өңдеуге салымдар тісті дөңгелектердің ұзақ мерзімді сенімділігі мен өнімділігінің негізін қалайды.