Bei der Wärmebehandlung von Zahnrädern werden die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von Zahnrädern durch Anwendung von Wärme- und Kühlzyklen verändert. Der Zweck der Wärmebehandlung besteht darin, die Leistung, Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit von Zahnrädern zu verbessern. Es gibt verschiedene Arten von Wärmebehandlungsverfahren für Zahnräder, wie Neutralhärten, Aufkohlen, Nitrieren, Induktionshärten usw. Jedes Verfahren hat je nach Zahnradmaterial, Design und Anwendung seine eigenen Vor- und Nachteile.
Einige der Methoden zur Wärmebehandlung von Zahnrädern sind:
- Neutralhärten: Hierbei werden die Zahnräder auf eine hohe Temperatur erhitzt und anschließend in Öl oder Wasser abgeschreckt, um eine gleichmäßige Härte im gesamten Zahnrad zu erreichen. Dieses Verfahren eignet sich für Zahnräder, die eine hohe Festigkeit und Zähigkeit, aber keine hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
- Aufkohlen: Dabei werden die Zahnräder in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre erhitzt und anschließend abgeschreckt, um den Kohlenstoffgehalt der Oberflächenschicht zu erhöhen. Durch diesen Prozess entstehen ein hartes und verschleißfestes Gehäuse und ein weicherer und zäherer Kern. Dieses Verfahren eignet sich für Zahnräder, die eine hohe Oberflächenhärte und Ermüdungsbeständigkeit erfordern, aber keine hohe Kernfestigkeit1.
- Nitrieren: Hierbei werden die Zahnräder in einer stickstoffreichen Atmosphäre erhitzt und dann langsam abgekühlt, um eine dünne Nitridschicht auf der Oberfläche zu bilden. Dieses Verfahren verbessert die Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Zahnräder, beeinträchtigt jedoch nicht die Kerneigenschaften. Dieses Verfahren eignet sich für Zahnräder, die einen geringen Verzug und eine hohe Oberflächenqualität, aber keine hohe Kernfestigkeit erfordern1.
- Induktionshärten: Dabei werden die Zahnräder mit elektrischem Strom erhitzt, der durch eine Spule um sie herum fließt. Der Strom induziert Wirbelströme in den Zahnrädern, die gemäß dem Joule-Lenz-Gesetz Wärme erzeugen. Die Hitze dringt in die Oberfläche der Zahnräder ein und verändert deren Mikrostruktur, wodurch sie widerstandsfähiger gegen Verschleiß werden. Dieses Verfahren eignet sich für Zahnräder, die eine lokale Härtung und einen geringen Verzug, aber keine hohe Kernfestigkeit erfordern.
Was sind die Vorteile der Wärmebehandlung zum Härten von Zahnrädern?
Einige der Vor- und Nachteile jeder Methode sind:
- Neutralhärten: Die Vorteile dieser Methode bestehen darin, dass sie dem gesamten Zahnrad eine hohe Festigkeit und Zähigkeit verleiht und keine spezielle Atmosphäre oder Ausrüstung erfordert. Die Nachteile bestehen darin, dass es hohe Verformungen und Eigenspannungen im Zahnrad verursacht und die Verschleißfestigkeit oder Ermüdungslebensdauer der Zahnradoberfläche nicht verbessert.
- Aufkohlen: Die Vorteile dieser Methode bestehen darin, dass sie eine hohe Oberflächenhärte und Ermüdungsbeständigkeit bietet und auf Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt angewendet werden kann. Die Nachteile bestehen darin, dass eine spezielle Atmosphäre und Ausrüstung erforderlich ist und hohe Verformungen und Eigenspannungen im Getriebe entstehen. Es verringert auch die Kernfestigkeit und Zähigkeit der Ausrüstung.
- Nitrieren: Die Vorteile dieser Methode bestehen darin, dass sie eine hohe Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bietet und geringe Verzerrungen und Eigenspannungen im Zahnrad verursacht. Außerdem ist kein Abschrecken oder Anlassen erforderlich. Die Nachteile bestehen darin, dass es eine spezielle Atmosphäre und Ausrüstung erfordert und nur auf nitrierbare Stähle angewendet werden kann. Es verbessert auch nicht die Kernfestigkeit oder Zähigkeit der Ausrüstung.
- Induktionshärten: Die Vorteile dieser Methode bestehen darin, dass sie eine lokale Härtung und einen geringen Verzug im Zahnrad ermöglicht und keine spezielle Atmosphäre oder Ausrüstung erfordert. Es ermöglicht auch die selektive Härtung bestimmter Bereiche des Zahnrads. Die Nachteile bestehen darin, dass ein hoher elektrischer Strom und eine Spule erforderlich sind und dass die Anwendung nur auf elektrisch leitfähigen Stählen möglich ist. Es verbessert auch nicht die Kernfestigkeit oder Zähigkeit der Ausrüstung.
Wie stellt die Induktionshärtung von Zahnrädern die Produktkonsistenz sicher?
Zahnradhärten mit Induktionsheizvorrichtung Erhöht die Härte und Haltbarkeit von Zahnrädern aus kohlenstoffarmem Stahl, indem es mit elektrischem Strom erhitzt wird, der durch eine Spule um sie herum fließt. Der Strom induziert Wirbelströme in den Zahnrädern, die gemäß dem Joule-Lenz-Gesetz Wärme erzeugen. Die Hitze dringt in die Oberfläche der Zahnräder ein und verändert deren Mikrostruktur, wodurch sie widerstandsfähiger gegen Verschleiß werden.
Ausrüstung Induktionshärten stellt die Produktkonsistenz sicher, indem die Parameter des Prozesses wie elektrischer Strom, Frequenz, Spulendesign, Heizzeit, Abschreckmedium und Temperatur gesteuert werden. Diese Parameter beeinflussen die Tiefe, Härte und Gleichmäßigkeit der gehärteten Schicht auf der Zahnradoberfläche. Durch die Optimierung und Überwachung dieser Parameter können beim Induktionshärten von Zahnrädern Zahnräder mit gleichbleibender Qualität und Leistung hergestellt werden.
Anwendungen für die Wärmebehandlung von Zahnrädern
Ringzahnrad-Induktionshärtungswärmebehandlung
Zahnrad-Induktionshärtemaschine mit 6 Stationen
Härten und Anlassen von Zahnrädern
Induktionsschrumpfverbindung zwischen Zahnkranz und Kurbelwelle
Hochfrequenz-Induktions-Zahnradhärtemaschine
Induktionshärten von Schneckengetrieben
Abschrecken von Zahnplatten in der Automobilindustrie
Härten von Antriebsrädern mit Induktion
Ultrahochfrequenzhärten für Getriebe
Induktionshärtende Motorringe
Zahnrad-Induktions-Wärmebehandlungsmaschine
Induktionsscanning-Härtung von Zahnrädern
Induktionsgehärtete Lenkgetriebestange
Induktionshärten von Stirnrädern
Induktionshärten von Schrägverzahnungen
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