锻件成形是在外力作用下产生的,因此,正确计算变形力,是选择设备、进行模具校核的依据。对变形体内部进行应力应变分析,也是优化工艺过程和控制锻件组织性能所不可缺少的,下面就由宝华锻造来简单讲一讲吧。
变形力的分析方法主要有四种。主应力法虽不十分严密,但比较简单直观,可以计算出总压力及锻件与工具接触面上的应力分布。滑移线法对于平面应变问题是严格的,对于高件局部变形求解应力分布比较直观,但适用范围较窄。上限法可以给出高估的载荷,上限元还可以预计变形时锻件外形变化。有限元法不仅可以给出外载荷及锻件外形的变化,还可以给出内部的应力应变分布,缺点是用计算机的机时较多,特别是按弹塑性有限元求解时,需要计算机容量较大,机时较长。近来有趋势采用联合的方法分析问题,例如。用上限法进行粗算,在关键部位用有限元细算。
齿轮锻件在锻件厂生产中,都需要进行热处理,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的要求,通常齿轮锻件的热处理方法有哪些呢,下面宝华锻造为大家讲一讲吧。
1、齿轮锻件表面淬火:常用于中碳钢和中碳合金钢,如45、40Cr钢等。表面淬火后,齿面硬度一般为40~55HRC。特点是抗1疲劳点蚀、抗胶合能力高,耐磨性好。由于齿心部末淬硬,齿轮锻件仍有足够的韧性,能承受不大的冲击载荷。
2、齿轮锻件渗碳淬火:常用于低碳钢和低碳合金钢,如20、20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56~62HRC,而齿心部仍保持较高的韧性,齿轮锻件的执弯强度和齿面接触强度高,耐磨性较好,常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。齿轮锻件经渗碳淬火后,轮齿变形较大,应进行磨齿。
齿轮锻件的材料种类很多,齿轮锻件常用材质为:40Cr、42CrMo、20CrMnMo、20CrMnTi等,42CrMo、40Cr锻造齿轮在起重行业居多大规格齿轮锻件为主,20CrMnMo、20CrMnTi用在传动机械锻造齿轮居多,下面就由宝华锻造来详细介绍一下吧。
齿轮大部分需要需要齿轮提高质量,齿轮热处理硬度在38-42HRC可以达到樶佳性能,42CrMo的韧性比40Cr好很多,因为前者热处理淬透性更好,这和其材质联系很大。还有,相同硬度下的强度很接近。在樶佳性能40Cr的抗拉强度为60~75公斤/mm2,屈服强度为35~55公斤/mm2;42CrMo的抗拉强度为110公斤/mm2,屈服强度为95公斤/mm2,显然42CrMo的性能要比40Cr的性能好的多。
40Cr材质有良好的淬透性,水淬时可淬透到直径28~60mm,油淬时可淬透到直径15~40mm。经调质处理后,材质有良好的综合力学性能,而且具有良好的低缺口敏感性和低温冲击韧性。40Cr齿轮锻件在经调质处理后,常还进行表面高频淬火或氮化处理。当硬度为174~229HBS时,切削加工性能较好,相对切削加工性为60%,40Cr材质锻件含碳量保持在0.40%左右,保证钢具有良好的强度与韧性的配合。加入Cr元素主要是提高钢的淬透性。淬火加热时,Cr元素完全固溶于奥氏体中,提高钢的淬透性。淬火后,Cr元素固溶强化基体组织,并改善基体组织的回火稳定性。高温回火时,部分Cr元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体(Cr、Fe)3C。