Související charakteristiky tepelného zpracování materiálů ozubených kol

Kalitelnost

Význam: odkazuje na schopnost oceli získat martenzit po kalení. Různé třídy oceli mají různou schopnost přijímat kalení.

U ocelí s různou prokalitelností je hloubka vytvrzené vrstvy získaná po kalení různá, takže se liší i metalografická struktura a mechanické vlastnosti podél průřezu. Hloubka kalené vrstvy se vztahuje k hloubce od kaleného povrchového martenzitu po 50% martenzitovou vrstvu. Všechny kalené obrobky mají obvykle na povrchu zbytkovou tahovou sílu, která je náchylná k deformaci a praskání a také škodí únavovému výkonu práce.

Klíčové body, které je třeba vzít v úvahu při navrhování:

1. Čím větší je velikost součásti, tím větší je vnitřní tepelná kapacita a tím pomalejší je rychlost ochlazování součásti během kalení. Proto čím tenčí je vytvrzená vrstva, tím horší je výkon. Tento jev se nazývá efekt velikosti oceli. Proto jej nelze použít pro pevnostní výpočet velkorozměrových dílů na základě výkonnostních údajů malých rozměrů, ale je třeba vzít v úvahu prokalitelnost oceli.

2. Ozubená kola s velkým průřezem nebo složitou konstrukcí jsou vyrobena z víceprvkové legované oceli, aby byla zajištěna dostatečná a vhodná prokalitelnost, aby byly zajištěny dobré komplexní mechanické vlastnosti po celém průřezu a aby se snížila deformace a zabránilo se praskání.

3. U ozubených kol z uhlíkové oceli jsou v důsledku nízké prokalitelnosti uhlíkové oceli normalizační a kalící a popouštěcí účinky podobné při navrhování velkých rozměrů, ale normalizace může snížit náklady a nevyžaduje kalení a popouštění.

4. Kvůli omezení prokalitelnosti oceli by se velkomodulová a vysoce kvalitní ozubená kola měla po otevření ozubení kalit a popouštět.

Kalitelnost

Význam: Znamená to, že za normálních podmínek kalení může martenzitická struktura vytvořená překročením kritické rychlosti ochlazování dosáhnout nejvyšší tvrdosti.

Klíčové body, které je třeba vzít v úvahu při navrhování: Prokalitelnost se liší od prokalitelnosti a závisí především na obsahu uhlíku v oceli. Čím vyšší je obsah uhlíku v oceli, tím vyšší je tvrdost po kalení, což nemá s legujícími prvky mnoho společného. Proto ocel s vysokou kalicí tvrdostí nemusí mít nutně vysokou prokalitelnost, zatímco ocel s nízkou tvrdostí může mít také vysokou prokalitelnost.

Citlivost na přehřátí

Význam: Znamená to, že za normálních podmínek kalení může martenzitická struktura vytvořená překročením kritické rychlosti ochlazování dosáhnout nejvyšší tvrdosti.

Klíčové body, které je třeba vzít v úvahu při navrhování: Prokalitelnost se liší od prokalitelnosti a závisí především na obsahu uhlíku v oceli. Čím vyšší je obsah uhlíku v oceli, tím vyšší je tvrdost po kalení, což nemá s legujícími prvky mnoho společného. Proto ocel s vysokou kalicí tvrdostí nemusí mít nutně vysokou prokalitelnost, zatímco ocel s nízkou tvrdostí může mít také vysokou prokalitelnost.

Stabilita temperování

Význam: Znamená to, že za normálních podmínek kalení může martenzitická struktura vytvořená překročením kritické rychlosti ochlazování dosáhnout nejvyšší tvrdosti.

Klíčové body, které je třeba vzít v úvahu při navrhování: Prokalitelnost se liší od prokalitelnosti a závisí především na obsahu uhlíku v oceli. Čím vyšší je obsah uhlíku v oceli, tím vyšší je tvrdost po kalení, což nemá s legujícími prvky mnoho společného. Proto ocel s vysokou kalicí tvrdostí nemusí mít nutně vysokou prokalitelnost, zatímco ocel s nízkou tvrdostí může mít také vysokou prokalitelnost.

Tendence k deformaci a praskání

Význam: Vztahuje se k tendenci oceli produkovat tepelné namáhání a strukturální napětí během procesu ohřevu a ochlazování a její kombinovaný účinek přesahuje σs nebo σb oceli a způsobuje deformaci a praskání.

Hlavní body, které je třeba vzít v úvahu při navrhování: příliš rychlé zahřívání nebo chlazení, nerovnoměrné zahřívání a chlazení snadno způsobí deformaci nebo dokonce prasknutí obrobku