Lange tijd is 20CrMnTi de meest gebruikte staalsoort voor vrachtwagentandwielen in mijn land. Dit is een middelgrote auto versnelling 18XTr staal (dwz 20CrMnTi staal) geïntroduceerd vanuit de voormalige Sovjet-Unie in de jaren 1950. Het staal heeft fijne korrels, een kleine neiging tot korrelgroei tijdens het opkolen, goede opkolings- en afschrikeigenschappen en kan direct na het opkolen worden afgeschrikt. De literatuur wijst erop dat vóór 1980 het gecarboneerde constructiestaal van mijn land (inclusief 20CrbinTi-staal) alleen de chemische samenstelling van het staal en de mechanische eigenschappen die door de monsters werden gemeten toen het staal de fabriek verliet garandeerde, maar de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen vaak verscheen in de productie van auto's. Voor gekwalificeerd staal wordt de productkwaliteit beïnvloed door het grote fluctuerende bereik van hardbaarheid. Als de hardbaarheid van 20CrMnTi gecarboniseerd staal bijvoorbeeld te laag is, zal de kernhardheid van het tandwiel na carboneren en afschrikken lager zijn dan de waarde gespecificeerd in de technische voorwaarden, en zal de vermoeiingslevensduur van het tandwiel gehalveerd worden tijdens de vermoeidheidstest; als de hardbaarheid te hoog is. Als het te hoog is, is de krimp van het binnenste gat na carboneren en afschrikken van het tandwiel te groot, wat de tandwielassemblage zal beïnvloeden.
Aangezien de hardbaarheid van staal een extreem grote invloed heeft op de hardheid en vervorming van de tandkern, heeft het Ministerie van Metaalkunde in 1985 de technische voorwaarden van mijn land afgekondigd voor gegarandeerde hardbaarheid constructiestaal (GB5216-85), die is inbegrepen in deze technische staat. De chemische samenstelling en hardbaarheidsgegevens van 10 soorten gecarboniseerde staalsoorten, waaronder 20CxMnTiH- en 20MnVBH-staalsoorten, werden verkregen. De norm bepaalt dat de hardbaarheidsindex van 20CrMnTi-staal dat wordt gebruikt voor het vervaardigen van tandwielen 30-42HRC is op een afstand van 9 koffie van het watergekoelde uiteinde. Daarna waren de problemen van een te lage hardheid en te grote vervorming in het tandcentrum van tandwielen geproduceerd met 20CrMnTi-staal in principe opgelost. Het is echter duidelijk onredelijk om dezelfde staalsoort 20CrMnTi te gebruiken, ongeacht de grootte van de tandwielmodule en de dikte van het staalprofiel. Dankzij de verbetering van de staalsmelttechnologie in mijn land en de verbetering van de levering van gelegeerd constructiestaal, was het mogelijk om de hardbaarheidsband van tandwielstaal verder te verkleinen en te ontwikkelen volgens de vereisten van verschillende producten (zoals transmissietandwielen en achteras tandwielen, enz.). Nieuwe staalsoorten om aan de eisen te voldoen.
Door onderhandelingen met staalfabrieken tekende Changchun FAW in 1997 achtereenvolgens een overeenkomst met de fabrikanten van tandwielstaalfabrieken om de hardbaarheid van 20CrMnTi-staal in batches te leveren. De hardbaarheidsgroepen van 20CrMnTiH-staal die worden gebruikt voor de eerste as, het tussenastandwiel van de kleine transmissie en de hoofd- en aangedreven conische tandwielen van de achteras met grotere dwarsdoorsnede-afmetingen zijn respectievelijk I en II, en de bijbehorende hardbaarheid is J9: 30-36HRC en J9=36-42HRC.
Rond 1960 werd de productie van nikkel en chroomstaal in mijn land beïnvloed door de krappe aanvoer van nikkel en chroomstaal in China. In die tijd was de auto-industrie van mijn land een technologie die werd geïmporteerd uit de voormalige Sovjet-Unie, en de Sovjet-Unie gebruikte een groot aantal staalsoorten die nikkel en chroom bevatten. Daarom ontwikkelde de auto-industrie van mijn land in die tijd de ontwikkeling en het onderzoek van boriumstaal krachtig en gebruikte 20MnVB- en 20Mn2TiB-staal om 20CrMnTi gecarboniseerd staal te vervangen voor de productie van tandwielen. Dit komt omdat het toevoegen van een spoorhoeveelheid boor (0,0001 procent -00,0035 procent) aan het constructiestaal de hardbaarheid van het staal aanzienlijk kan verbeteren, dus het toevoegen van een spoorhoeveelheid boor aan het staal kan een bepaalde hoeveelheid kostbare legeringselementen zoals mangaan, nikkel, chroom, molybdeen, enz. Daarom wordt boorstaal veel gebruikt. Changchun FAW heeft 20MnTiB- en 20Mn2TiB-staalsoorten gebruikt bij de productie van auto-versnellingen van het merk "Jiefang".
Het "Dongfeng"-merk 5, geproduceerd door Dongfeng Motor Corporation, is gemaakt van 20CrMnTi- en 20MnVB-staal voor de transmissie en de achterasoverbrenging van de vrachtwagen. Evenzo werd een overeenkomst getekend met de staalfabriek om de hardbaarheidsband van het staal te verkleinen en in batches te leveren. De staalsoorten die worden gebruikt voor de hoofd- en aangedreven kegeltandwielen van de transmissie en de achteras zijn respectievelijk 20CrMnTiH(3), 20MnVBH(2) en 20MnVBH(3), en de overeenkomstige hardbaarheid is J9=32-39HRC en J{ {10}}HRC, J9=34 ~42HRC.
De Qijiang Gear Factory in mijn land introduceerde de technologie voor de productie van transmissietandwielen voor zware voertuigen van het Duitse bedrijf, en testte met succes de Cr-Mn-B-serie boorhoudend tandwielstaal van het bedrijf in overeenstemming met de normen van het Duitse bedrijf. De hardbaarheid van het tandwielmateriaal is J10=31-39HRC
tandwiel
Natuurlijk hebben 20CrMnTi-staal, 20MnTiB-staal, 20MVB-staal en andere boorhoudende staalsoorten ook tekortkomingen. Algemeen wordt aangenomen dat 20CrMnTi en andere gecarboniseerde staalsoorten in wezen fijnkorrelige staalsoorten zijn, en de korrels zullen niet grof worden na het carboneren en kunnen direct worden geblust. Maar door de invloed van de staalsmeltkwaliteit treedt korrelvergroving vaak op onder normale omstandigheden. De werkelijke korrelgroottetest van verschillende partijen materialen wees uit dat een aanzienlijk deel van de werkelijke korrelgrootte slechts 2-3 graden was (onder de voorwaarde van 930 graden hittebehoud gedurende 3 uur). De literatuur is van mening dat 20CrMnTi vanwege het hoge gehalte aan Ti veel TiN-insluitsels in het staal heeft, vooral de grote TiN-insluitsels zijn de vermoeidheidsbron van tandwielmoeheid, en het bestaan ervan zal de contactvermoeidheidsprestaties van tandwielen verminderen. De insluitsels hebben een kubusvormige structuur en zijn gevoelig voor splijten en barsten wanneer ze worden blootgesteld aan kracht, wat resulteert in vroegtijdig falen van de versnelling. Een ander probleem is dat de hardbaarheid van dit staal beperkt is en niet kan voldoen aan de eisen van tandwielen met grote diameter en grote modulus. De diepte van de effectieve geharde carbonlaag en de hardheid van de kern kunnen niet voldoen aan de eisen van zware tandwielen. Bovendien is 20CrMnTi-staal gevoelig voor interne oxidatie en niet-martensitische structuur tijdens warmtebehandeling, wat de vermoeidheidslevensduur van tandwielen vermindert. Maar in ons land is er geen staal dat zo volwassen en betrouwbaar is als 20CrMnTi-staal in het carboneerproces. Daarom is het nog steeds het meest gebruikte carboneringsstaal in China. Boorstaalsoorten zoals 20MnVB, 20MnTiB en 20Mn2TiB hebben ook enkele tekortkomingen. Zo kan borium door slechte deoxidatie en denitrificatie tijdens het smelten geen rol spelen bij het verhogen van de hardbaarheid. Daarom zijn de prestaties van boorstaal onstabiel. De tandwielvervorming neemt toe en beïnvloedt de kwaliteit van het product. Tegelijkertijd, omdat de gemengde korrels en korrels gemakkelijk grof zijn, is de vervorming niet gemakkelijk te beheersen en de taaiheid is slecht, en de wortel van het boorstalen tandwiel is geneigd om trosteïetstructuur en zwart gaas en zwarte band te produceren van de carbonitrerende versnelling. Daarom stopten veel fabrieken met het gebruik van dit staal. Er mag echter niet worden geconcludeerd dat boorstaal niet geschikt is voor het carboneren van tandwielen. Ook in het buitenland wordt gecarboniseerd staal met borium gebruikt. De beroemde IV-tandwielfabriek in Duitsland heeft bijvoorbeeld de gereserveerde staalkwaliteit ZF7 gebruikt die door zijn eigen fabriek is geformuleerd, een koolstofarm chroom-mangaanstaal dat boor bevat. De belangrijkste chemische componenten (massafractie, procent ) van het staal zijn 0.15-0.20C, 0.15-0.40S, 1.0-1.3Cr, 1.{{33} }.3Mn, 0.001-0.003B. Sommige Amerikaanse versnellingsbakken van auto's en hoofd- en aangedreven tandwielen van de achteras gebruiken ook boorhoudend gecarboniseerd staal, zoals 50B15, 43BVl4 en 94B17. Daarom, zolang de smelttechnologie van staalfabrieken standhoudt, kunnen de bovengenoemde problemen van boorstaal worden opgelost.
De verwerking van 20CrMnTiH, 20MnVBH en 20MnTiBH stalen tandwielen smeden knuppels in een continue isothermische normalisatieoven kan zorgen voor een uniforme verdeling van vlokken perliet plus ferriet. Op deze manier kan de vervorming van het tandwiel door warmtebehandeling aanzienlijk worden verminderd, kan de precisie van het tandwiel worden verbeterd en kan de levensduur van het tandwiel worden verlengd.
De isothermische hardheid van het smeden van tandwielen is 156-207HB
