Для производства высококачественных зубчатых колес для воздуходувок Roots выбор материала имеет решающее значение, поскольку эти шестерни должны выдерживать высокие нагрузки, износ и поддерживать точные допуски в течение длительного времени. Рекомендуемые материалы для воздуходувных шестерен Roots обычно ориентированы на высокопрочные, износостойкие сплавы с отличной прокаливаемостью. Вот несколько лучших вариантов:
1. легированная сталь (AISI 4140, 4340)
· Свойства: Легированная сталь как АИСИ 4140 и АИСИ 4340 общие выборы должные к их превосходным прокаливаемости, прочности, и твердости. Эти материалы имеют хорошее сопротивление усталости, критическое для циклических нагрузок испытываемых шестернями воздуходувки корней.
· Термическая обработка: эти стали могут быть закалены или закалены в корпусе, что обеспечивает высокую твердость поверхности зубьев шестерни, сохраняя при этом прочный сердечник.
· Преимущества: Хорошая износостойкость, долговечность и способность выдерживать тяжелые нагрузки без деформации.
2. цементации стали (AISI 8620)
· Свойства: AISI 8620-это низколегированная сталь, идеально подходящая для цементации, процесса, который затвердевает поверхностный слой, оставляя сердцевину жесткой и пластичной. Эта комбинация идеально подходит для зубчатых колес, поскольку обеспечивает износостойкость поверхности и амортизирующую способность сердечника.
· Термообработка: цементация с последующей закалкой создает твердую, износостойкую поверхность на зубах шестерни, сохраняя при этом прочность сердечника.
· Преимущества: Повышенная износостойкость и долговечность, особенно для передач с высокими контактными напряжениями.
3. Азотированная сталь (AISI Nitralloy-135, 17CrNiMo6)
· Свойства: Азотированные стали, такие как Nitralloy-135 или 17CrNiMo6, специально разработаны для образования твердого поверхностного слоя за счет азотирования, который вводит азот в поверхность. Эти стали сохраняют отличную твердость и износостойкость, сводя к минимуму искажения.
· Термообработка: Азотирование-это низкотемпературный процесс, который создает твердый, износостойкий поверхностный слой без изменения сердечника, идеально подходящий для изготовления прецизионных зубчатых передач.
· Преимущества: отличная износостойкость и стабильность размеров с минимальными искажениями.
4. Сталь углерода (АИСИ 1045)
· Свойства: Пока как не как износоустойчивый как сплав или сталь инструмента, стали средне-углерода как АИСИ 1045 могут быть рентабельным вариантом для шестерен в применениях где нагрузки умеренны. Эта сталь легко подается в станок и может подвергаться индукционной закалке.
· Термическая обработка: индукционная закалка зубьев шестерни может улучшить твердость поверхности, что делает эту сталь подходящей для применений средней грузоподъемности.
· Преимущества: Хороший баланс обрабатываемости, ударной вязкости и умеренной износостойкости при меньших затратах.
5. Нержавеющая сталь (17-4 PH, AISI 420)
· Свойства: В случаях где коррозионная устойчивость необходима, нержавеющие стали любят ПЭ-АШ 17-4 (высыпания-затвердетый) и АИСИ 420 могут быть хорошими выборами. Эти стали обладают хорошей прочностью, износостойкостью и коррозионной стойкостью.
· Термическая обработка: ПЭ-АШ 17-4 высыпания-затвердетый, который увеличивает прочность, пока АИСИ 420 можно затвердеть для увеличения поверхностной твердости.
· Преимущества: Идеально подходит для применений, где шестерни подвергаются воздействию влаги или химикатов, например, в химической или пищевой промышленности.
6. Инструментальная сталь (D2, O1)
· Свойства: инструментальные стали, такие как D2 или O1, обладают исключительной износостойкостью и твердостью. Эти материалы подходят для зубчатых колес, подверженных высоким нагрузкам и износу, но могут быть менее подходящими для применений, требующих значительной прочности.
· Термическая обработка: инструментальные стали могут подвергаться термообработке для достижения высокой твердости и износостойкости, особенно полезной в суровых условиях эксплуатации.
· Преимущества: высокая износостойкость и прочность, подходят для экстремальных условий износа.
7. Корпус-закаленные легированной стали (16MnCr5, 20MnCr5)
· Свойства: Низколегированные стали как 16MnCr5 и 20MnCr5 часто случай-затвердетый для того чтобы обеспечить слой твердой поверхности с жестким, дуктильным сердечником, делая их превосходным для применений высок-износа как шестерни воздуходувки корней.
· Термообработка: эти стали обычно обуглены, а затем закалены для получения твердой, износостойкой поверхности с более жестким сердечником, что повышает общую долговечность шестерни.
· Преимущества: Идеально подходит для шестерен, требующих как износостойкости, так и прочности сердечника, а также отличной обрабатываемости.
Ключевые соображения при выборе материала
· Твердость поверхности и прочность сердечника: высокая твердость поверхности важна для износостойкости зубьев шестерни, в то время как прочный сердечник предотвращает растрескивание или деформацию при больших нагрузках.
· Совместимость с термообработкой: выбранный материал должен хорошо реагировать на термообработку, такую как цементация, азотирование или индукционная закалка, в зависимости от требований к шестерне.
· Цена против представления: Некоторые материалы, как легированные стали, предлагают превосходное представление на умеренной цене, пока материалы как нержавеющая сталь идеальны где коррозионная устойчивость необходима, хотя на более высокой цене.
Заключение
Для высококачественных шестерен воздуходувки корней, легированных сталей как АИСИ 4140 или 4340, обцементации сталей как АИСИ 8620, и азотирования сталей как 17КрНиМо6 лучшие выборы должные к их стойкости, закаливаемости, и сопротивлению носки. Конкретные требования к применению, такие как нагрузка, окружающая среда и соображения стоимости, в конечном итоге будут определять окончательный выбор.