Under lång tid har den vanligaste stålsorten för lastbilsväxlar i mitt land varit 20CrMnTi. Detta är en medelstor bilväxel 18XTr stål (dvs. 20CrMnTi stål) som introducerades från det forna Sovjetunionen på 1950-talet. Stålet har fina korn, liten korntillväxtbenägenhet vid uppkolning, goda uppkolnings- och härdningsegenskaper, och kan härda direkt efter uppkolning. Litteraturen påpekar att före 1980 garanterade mitt lands uppkolade legerade konstruktionsstål (inklusive 20CrbinTi stål) endast stålets kemiska sammansättning och de mekaniska egenskaper som mättes av proverna när stålet lämnade fabriken, men den kemiska sammansättningen och mekaniska egenskaperna ofta dök upp i tillverkningen av bilar. För kvalificerat stål påverkas produktkvaliteten på grund av det stora fluktuationsintervallet för härdbarhet. Till exempel, om härdbarheten för 20CrMnTi uppkolat stål är för låg, kommer kugghjulets kärnhårdhet efter uppkolning och härdning att vara lägre än det värde som anges i de tekniska förhållandena, och utmattningslivslängden för växeln kommer att halveras under utmattningstest; om härdbarheten är för hög Om den är för hög är krympningen av det inre hålet efter uppkolning och härdning av växeln för stor, vilket kommer att påverka växelenheten.
Eftersom härdbarheten av stål har en extremt betydande inverkan på hårdheten och förvrängningen av kuggkärnan, offentliggjorde ministeriet för metallurgi 1985 mitt lands tekniska villkor för garanterad härdbarhet konstruktionsstål (GB5216-85), som ingår i detta tekniska skick. Den kemiska sammansättningen och härdbarhetsdata för 10 typer av uppkolade stål inklusive 20CxMnTiH och 20MnVBH stål erhölls. Standarden stipulerar att härdbarhetsindexet för 20CrMnTi-stål som används för tillverkning av kugghjul är 30-42HRC på ett avstånd av 9 kaffe från den vattenkylda änden. Därefter löstes i princip problemen med för låg hårdhet och för stor snedvridning i kuggcentrum på kugghjul tillverkade med 20CrMnTi-stål. Det är dock uppenbart orimligt att använda samma stålkvalitet 20CrMnTi oavsett storleken på växelmodulen och tjockleken på stålsektionen. På grund av förbättringen av stålsmältningstekniken i mitt land och förbättringen av utbudet av legerat konstruktionsstål, har det varit möjligt att ytterligare minska härdbarhetsbandet för kuggstål och utveckla det enligt kraven för olika produkter (såsom transmissionsväxlar) och bakaxelväxlar etc.). Nya stålsorter för att möta dess krav.
Genom förhandlingar med stålverk, 1997, tecknade Changchun FAW successivt ett avtal med tillverkarna av kuggstålverk för att leverera härdbarheten hos 20CrMnTi-stål i partier. Härdbarhetsgrupperna av 20CrMnTiH-stål som används för den första axeln, mellanaxeldrevet i den lilla transmissionen och de huvudsakliga och drivna koniska kugghjulen på bakaxeln med större tvärsnittsdimensioner är I respektive II, och motsvarande härdbarhet är J9: 30-36HRC och J9=36-42HRC.
Omkring 1960 påverkades produktionen av nickel och kromstål i mitt land på grund av den begränsade tillgången på nickel och kromstål i Kina. På den tiden var mitt lands bilindustri en teknologi som importerades från det forna Sovjetunionen, och Sovjetunionen använde ett stort antal stål som innehöll nickel och krom. Därför, vid den tiden, utvecklade mitt lands bilindustri kraftfullt utvecklingen och forskningen av borstål och använde 20MnVB och 20Mn2TiB stål för att ersätta 20CrMnTi uppkolat stål för att tillverka kugghjul. Detta beror på att tillsats av en spårmängd bor (0,0001 procent -0,0035 procent) till konstruktionsstålet avsevärt kan förbättra stålets härdbarhet, så att tillsätta en spårmängd bor till stålet kan ersätta en viss mängd av värdefulla legeringselement som mangan, nickel, krom, molybden etc. Därför används borstål i stor utsträckning. Changchun FAW har använt 20MnTiB och 20Mn2TiB stål vid tillverkningen av "Jiefang" bilväxlar.
"Dongfeng"-märket 5 tillverkat av Dongfeng Motor Corporation är tillverkat av 20CrMnTi och 20MnVB stål för växellådan och bakaxeln på lastbilen. Likaså tecknades ett avtal med stålverket om att minska stålets härdbarhetsband och leverera det i omgångar. Stålen som används för de huvudsakliga och drivna koniska växlarna i transmissionen och bakaxeln är 20CrMnTiH(3), 20MnVBH(2) respektive 20MnVBH(3), och motsvarande härdbarhet är J9=32-39HRC och J{ {10}}HRC, J9=34 ~42HRC.
mitt lands Qijiang Gear Factory introducerade det tyska företagets transmissionsteknik för tunga fordon och har framgångsrikt provproducerat företagets Cr-Mn-B-serie borinnehållande kugghjulsstål i enlighet med det tyska företagets standarder. Kuggmaterialets härdbarhet är J10=31-39HRC
kugghjul
Naturligtvis har 20CrMnTi-stål, 20MnTiB-stål, 20MVB-stål och andra borhaltiga stål också brister. Det antas allmänt att 20CrMnTi och andra uppkolade stål i huvudsak är finkorniga stål, och kornen kommer inte att förgrovas efter uppkolning och kan härdas direkt. Men i själva verket, på grund av inverkan av stålsmältningskvaliteten, sker kornförgrovning ofta under normala förhållanden. Det faktiska kornstorlekstestet av flera partier av material visade att en avsevärd del av den faktiska kornstorleken endast var 2-3 kvaliteter (under villkoret 930 graders värmekonservering i 3 timmar). Litteraturen tror att på grund av det höga innehållet av Ti, har 20CrMnTi många TiN-inneslutningar i stålet, särskilt de stora TiN-inneslutningarna är utmattningskällan till utmattning av kugghjul, och dess existens kommer att minska kontaktutmattningsprestandan hos växlar. Inneslutningarna har en kubisk struktur och är benägna att spricka och spricka när de utsätts för kraft, vilket resulterar i tidigt fel på växeln. Ett annat problem är att härdbarheten hos detta stål är begränsad, och det kan inte uppfylla kraven på kugghjul med stor diameter och stor modul. Djupet på det effektiva härdade lagret av uppkolning och kärnans hårdhet kan inte uppfylla kraven för tunga växlar. Dessutom är 20CrMnTi-stål utsatt för intern oxidation och icke-martensitisk struktur under värmebehandling, vilket minskar utmattningslivslängden på växlar. Men i vårt land för växelförkolningsstål finns det ingen typ av stål som är så moget och pålitligt som 20CrMnTi-stål i uppkolningsprocess. Därför är det fortfarande det vanligaste uppkolningsstålet i Kina. Borstål som 20MnVB, 20MnTiB och 20Mn2TiB har också vissa brister. Till exempel, på grund av dålig deoxidation och denitrifikation under smältning, kan bor inte spela någon roll för att öka härdbarheten. Därför är prestandan hos borstål instabil. Växelförvrängningen ökar och påverkar kvaliteten på produkten. Samtidigt, eftersom de blandade kornen och kornen är lätta att vara grova, är deformationen inte lätt att kontrollera och segheten är dålig, och roten av borståldrevet är benäget att producera trosteitstruktur och svart nät och svart bälte av karbonitreringsredskapet. Därför slutade många fabriker att använda detta stål. Det får dock inte dras slutsatsen att borstål inte är lämpligt för växelförkolning av stål. Förkolat stål som innehåller bor används även utomlands. Till exempel har den berömda IV-växelfabriken i Tyskland använt den reserverade stålsorten ZF7 som formulerats av sin egen fabrik, vilket är ett lågkolhaltigt krom-manganstål som innehåller bor. De huvudsakliga kemiska komponenterna (massfraktion, procent ) i stålet är 0.15-0.20C, 0.15-0.40S, 1.0-1.3Cr, 1.{{33} }.3Mn, 0.001-0.003B. Vissa amerikanska biltransmissionsväxlar och bakaxelns huvud- och drivväxlar använder också borinnehållande uppkolat stål, såsom 50B15, 43BVl4 och 94B17. Så länge stålverkens smältteknik håller i sig kan därför ovanstående problem med borstål lösas.
Bearbetningen av 20CrMnTiH, 20MnVBH och 20MnTiBH stålkuggsmideämnen i en kontinuerlig isotermisk normaliseringsugn kan säkerställa en jämn fördelning av flingperlit plus ferrit. På detta sätt kan värmebehandlingsförvrängningen av växeln reduceras kraftigt, växelns precision kan förbättras och växelns livslängd kan förlängas.
Den isotermiska normaliserande hårdheten för kuggsmideämnet är 156-207HB
