Paano Nakapipigil ang Hindi Tamang Paghahanda Bago ang Pre-Incarburizing sa Hindi Pare-pareho ng Case Depth na Kabiguan sa mga Gear

Time : 2025-11-03

Bakit ang isang "Mukhang Simpleng Pre-Treatment" ang Nagdedetermina sa Lifespan ng Gear?

Ang Incarburizing ay Nagsisimula Bago Ilagay sa Furnace—Hindi Kapag Sinindihan ang Furnace

Sa industriya ng paggawa ng gear, may isang kilalang-kilala na katotohanan: "Kalahati ng tagumpay ng carburizing ay nakasalalay sa pre-treatment." Maraming mga isyu sa kalidad ng carburizing sa lugar—tulad ng lokal na malambot na bahagi, hindi pare-pareho ang case depth, maagang pitting, biglang pagbaba sa contact fatigue life, at iba pa—ay madalas na hindi dahil sa maling gamit ng furnace o sira na kemikal na pormula, kundi dahil sa mga kamalian sa paghahanda bago ang incarburizing.

Ang hindi pare-parehong case depth ay isa sa mga pinakamalubhang nakatagong panganib para sa mga gear. Ang epekto nito ay lampas sa simpleng hindi pagkakapantay ng hardness:

Lokal na malambot na bahagi → Mataas na posibilidad ng maagang pitting
Hindi pare-parehong case depth → Hindi balanseng distribusyon ng contact stress
Kulang na case depth sa mga tooth root → Nabawasan ang bending fatigue life
Hindi pare-parehong surface structure → Mas mataas na panganib ng "white layers" o pagkasunog habang nagaganap ang susunod na gear grinding
Taas na ingay at hindi matatag na pagkakagapos → Masamang pagganap ng NVH (Ingay, Pagbibrig, Igal) performance

Maikli: Hindi pare-pareho ang lalim ng kaso ay isang tumitiklop na orasan patungo sa maagang kabigo ng gear.

Tatlong Madalas Kalimutang Isyu Bago ang Paggamot Na Nakapagpapasya sa Resulta ng Carburizing

1. Hindi Kumpletong Pag-alis ng Grasa → Pagpigil sa Potensyal ng Carbon sa Ibabaw at Di-simetrikong Carburization

Ang pag-alis ng grasa ay nagtatanggal ng mga mantsa ng langis, residues ng coolant, pawis mula sa kamay, deposito ng cutting fluid, at iba pang dumi. Ang hindi sapat na pag-alis ng grasa ay nagdudulot ng:

Mga pelikulang langis na humaharang sa transmisyon ng potensyal ng carbon
Bawasan ang lokal na bilis ng carburizing
Manipis na lalim ng kaso o kaya naman ay "mga puting tuldok" at "mga malambot na bahagi"

Ang mga problematikong lugar na ito ay lubhang madaling kapitan ng pitting sa mga mataas na contact stress na aplikasyon tulad ng orbital gearboxes.

2. Hindi Tinanggal na Scale → Pagbuo ng Mga Layer na Bumabara sa Carbon

Ang mga pinagisnang gear blank ay karaniwang may makapal na oxide scale na, kung hindi ganap na natatanggal, ay nagdudulot ng:

Mga naka-block na carbon zone kahit sa mga proseso ng vacuum carburizing
20%–50% pagbaba sa case depth
Hindi pare-pareho ang microstructure sa ibabaw
"Reverse carburization" (pagtaas ng carbon sa mas malalim na layer kasabay ng pagbaba ng carbon sa ibabaw)

Ang mga gear na may ganitong depekto ay lubhang madaling kapitan ng pitting matapos ang grinding—ang hindi sapat na surface hardness na pinagsama sa internal hardness ay lumilikha ng mapanganib na stress concentrations.

3. Hindi Tama ang Pagkarga sa Furnace → Nakabara ang Lokal na Carburizing Pathways

Ang pagkarga sa furnace ay higit na kumplikado kaysa simpleng "ilagay ang mga gear sa loob." Ito ay direktang nakaaapekto sa:

Mga gas circulation pattern ng furnace
Lugar ng contact ng gas sa furnace
Kakapantay ng pagkakalantad sa carbon potential sa lahat ng ibabaw ng gear

Dulot ng hindi tamang paglo-load:

Lokal na mga dead zone → Manipis na case depth
Pagkakapatong o pagtakip sa pagitan ng mga gear → Mga malambot na spot na parang papel
Sobrang siksikan → Nawasak na daloy ng gas sa furnace
Pinaghalong paglo-load ng maliit at malalaking gear → Hindi pare-pareho ang temperatura dahil sa magkaibang thermal capacity

Mas madalas na nangyayari ang mga isyung ito sa site kaysa sa karaniwang iniisip.

Mikroskopikong Kalikasan ng Hindi Pare-parehong Case Depth: Mga Pagkakaiba sa Istruktura mula sa Hindi Magkatumbas na Carbon Potential

Ang pangunahing prinsipyo ng carburizing ay: Mga atom ng carbon → Tumaasas sa ibabaw ng bakal → Nakakamit ang target na konsentrasyon at lalim

Kapag ang degreasing, descaling, o mga depekto sa paglo-load ay nabawasan ang kakayahan ng ibabaw na sumipsip ng carbon:

Lumubha ang pagkalat ng carbon
Nahihirapan ang mga reaksyon ng potensyal na carbon
Nabubuo ang lokal na mga porsyong may mababa ang carbon
Bawasan ang nilalaman ng martensite sa ibabaw
Bumababa ang kahigpitan ng 50–150 HV
Kulang ang lalim ng case ng 0.1–0.3 mm
Binabawasan ang residual compressive stress sa ibabaw

Sa huli, ang mga gear ay nagpapakita ng maagang pagkabigo kabilang ang:

Pitting
Spalling
Microcracks
Tumataas na ingay sa pagkakasugpong
Malaking pagbawas sa haba ng buhay bago maubos ang lakas (karaniwang 30–60% na mas maikli)

Karaniwang Katangian ng Pagkabigo ng Gear Dahil sa Hindi Pare-parehong Lalim ng Case

Pitting na nakapokus sa tiyak na mga lugar ng ibabaw ng ngipin (hindi random na distribusyon)
Malinaw na hindi pare-pareho ang tibay (halimbawa, HRC 60 laban sa HRC 54)
Malaking pagkakaiba sa lalim ng case sa kaliwa at kanang ibabaw ng ngipin
Parang hakbang o biglang pagbabago sa profile ng lalim ng case
Ang pagsusuri sa metallography ay nagpapakita ng mas mataas na nilalaman ng ferrite sa ibabaw
Ang distribusyon ng tibay ay walang unipormeng gradient (nagpapakita ng biglang tumaas o bumagsak)

Lahat ng mga palatandaang ito ay nagtuturo sa isang pangunahing isyu: Hindi sapat na pre-treatment na nagdudulot ng hindi pare-parehong kahusayan sa carburizing.

Paano Maiiwasan ang Hindi Pare-parehong Lalim ng Case?

1. Itakda ang Mahigpit na Pamantayan sa Pag-alis ng Grasa

Regular na pagsusuri sa konsentrasyon ng likidong pangtanggal ng grasa
Ultrasonic cleaning (mainam na inirerekomenda)
Obligatoryong paghuhugas gamit ang mainit na tubig
Kontroladong temperatura sa pagpapatuyo
"Water film test" para sa pag-verify ng kalinisan ng surface

2. I-standardize ang mga Proseso sa Pag-alis ng Scale

Adopt ang angkop na pamamaraan:

Sandblasting (inirerekomendang standard na SA2.5)
Tandem pickling + neutralization
Mekanikal na paggiling
Laser derusting (nangungunang solusyon)

Layunin: Makamit ang ganap na metalikong ibabaw nang walang natitirang malalim na oxide scale.

3. Pagpapormalisa ng Pamamaraan sa Pagkarga sa Furnace

Pagbuo ng SOP (Standard Operating Procedures) na partikular sa negosyo:

Pinakamataas na X piraso bawat layer
Ipinagbabawal ang diretsahang contact ng ngipin sa ngipin
Tiyakin ang walang sagabal na sirkulasyon ng gas sa furnace
Maghiwalay na pagkarga ng maliit at malaking gears
Gamitin ang mga standard na clamping fixture

4. I-verify ang Pagkakapare-pareho ng Carburizing gamit ang Test Specimens

Mga rekomendasyon:

Mga Pamantayang test bar (Ø20×20 mm)
Synchronous furnace loading kasama ang mga production gears
Paghahambing ng hardness at metallographic
Data-Driven na Pag-optimize ng Produksyon

Pre-Incarburizing Preparation: Ang Starting Line para sa Kalidad ng Gear

Ang carburizing ay isa sa pinakamahalagang proseso sa paggawa ng gear, ngunit ang mga "maliit, madaling hindi mapansin na hakbang" bago ito ang talagang nagdedetermina sa kalidad ng case: Isang patak ng residual oil, anumang bakas ng oxide scale, isang solong blocking point, o maling angle ng pagkarga—ang alinman sa mga ito ay maaaring bawasan ng kalahati ang service life ng isang batch ng mga gear.

Tandaan: Hindi nagsisimula ang kalidad ng carburizing sa pag-iignite ng furnace, kundi sa pre-treatment preparation. Ang puhunan sa tamang pre-processing ay nagtatayo ng pundasyon para sa long-term reliability at performance ng mga gear.

Nakaraan : Mga Parallel Shaft Gearbox: Mga Prinsipyo, Aplikasyon, at Hinaharap na Tendensya

Susunod: Gear Transmission: Mga Prinsipyo at Aplikasyon ng Form Cutting at Generating Method sa Pagmamanupaktura ng Gear

Lahat ng Kategorya

Balita