Untuk waktu yang lama, grade baja yang paling umum digunakan untuk roda gigi truk di negara saya adalah 20CrMnTi. Ini adalah baja 18XTr roda gigi mobil berukuran sedang (yaitu baja 20CrMnTi) yang diperkenalkan dari bekas Uni Soviet pada 1950-an. Baja memiliki butiran halus, kecenderungan pertumbuhan butiran kecil selama karburasi, sifat karburasi dan pendinginan yang baik, dan dapat langsung dipadamkan setelah karburasi. Literatur menunjukkan bahwa sebelum tahun 1980, baja struktural paduan karburasi negara saya (termasuk baja 20CrbinTi) hanya menjamin komposisi kimia baja dan sifat mekanik yang diukur dengan sampel ketika baja meninggalkan pabrik, tetapi komposisi kimia dan sifat mekanik sering muncul dalam produksi mobil. Untuk baja yang memenuhi syarat, kualitas produk dipengaruhi karena rentang fluktuasi yang besar dari kemampuan mengeras. Misalnya, jika kekerasan baja karburasi 20CrMnTi terlalu rendah, kekerasan inti roda gigi setelah karburasi dan pendinginan akan lebih rendah dari nilai yang ditentukan dalam kondisi teknis, dan umur kelelahan roda gigi akan berkurang setengahnya selama uji kelelahan; jika hardenability terlalu tinggi Jika terlalu tinggi, penyusutan lubang bagian dalam setelah karburasi dan pendinginan roda gigi terlalu besar, yang akan mempengaruhi perakitan roda gigi.
Karena kekerasan baja memiliki dampak yang sangat signifikan pada kekerasan dan distorsi inti gigi roda gigi, pada tahun 1985, Kementerian Metalurgi mengumumkan persyaratan teknis negara saya untuk baja struktural yang dijamin mampu mengeras (GB5216-85), yang termasuk dalam kondisi teknis ini. Diperoleh data komposisi kimia dan hardenability dari 10 jenis baja karburasi termasuk baja 20CxMnTiH dan 20MnVBH. Standar tersebut menetapkan bahwa indeks hardenability dari baja 20CrMnTi yang digunakan untuk pembuatan roda gigi adalah 30-42HRC pada jarak 9 kopi dari ujung berpendingin air. Setelah itu, masalah kekerasan yang terlalu rendah dan distorsi yang terlalu besar di pusat gigi roda gigi yang dihasilkan dengan menggunakan baja 20CrMnTi pada dasarnya diselesaikan. Namun, jelas tidak masuk akal untuk menggunakan baja kelas 20CrMnTi yang sama terlepas dari ukuran modul roda gigi dan ketebalan bagian baja. Karena peningkatan teknologi peleburan baja di negara saya dan peningkatan pasokan baja struktural paduan, dimungkinkan untuk lebih mempersempit pita kekerasan baja roda gigi dan mengembangkannya sesuai dengan persyaratan produk yang berbeda (seperti roda gigi transmisi dan roda gigi gandar belakang, dll.). Nilai baja baru untuk memenuhi persyaratannya.
Melalui negosiasi dengan pabrik baja, pada tahun 1997, Changchun FAW berturut-turut menandatangani perjanjian dengan produsen pabrik baja roda gigi untuk memasok hardenability baja 20CrMnTi dalam batch. Kelompok hardenability dari baja 20CrMnTiH yang digunakan untuk poros pertama, gigi poros menengah dari transmisi kecil dan roda gigi bevel utama dan yang digerakkan dari gandar belakang dengan dimensi penampang yang lebih besar adalah I dan II, masing-masing, dan kemampuan pengerasan yang sesuai adalah J9: 30-36HRC dan J9=36-42HRC.
Sekitar 1960, karena terbatasnya pasokan nikel dan baja krom di Cina, produksi nikel dan baja krom di negara saya terpengaruh. Saat itu, industri mobil negara saya adalah teknologi yang diimpor dari bekas Uni Soviet, dan Uni Soviet menggunakan sejumlah besar baja yang mengandung nikel dan kromium. Oleh karena itu, pada saat itu, industri mobil negara saya dengan penuh semangat mengembangkan pengembangan dan penelitian baja boron, dan menggunakan baja 20MnVB dan 20Mn2TiB untuk menggantikan baja karburasi 20CrMnTi untuk membuat roda gigi. Ini karena menambahkan sedikit boron (0,0001 persen -0,0035 persen ) ke baja struktural dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan mengeras baja, sehingga menambahkan sejumlah kecil boron ke baja dapat menggantikan sejumlah elemen paduan berharga seperti mangan, nikel, kromium, molibdenum, dll. Oleh karena itu, baja boron banyak digunakan. Changchun FAW telah menggunakan baja 20MnTiB dan 20Mn2TiB dalam produksi roda gigi mobil merek "Jiefang".
Merek "Dongfeng" 5 yang diproduksi oleh Dongfeng Motor Corporation terbuat dari baja 20CrMnTi dan 20MnVB untuk transmisi dan roda gigi belakang truk. Demikian juga, sebuah perjanjian ditandatangani dengan pabrik baja untuk mempersempit pita kekerasan baja dan memasoknya dalam batch. Baja yang digunakan untuk roda gigi bevel utama dan yang digerakkan pada transmisi dan gandar belakang adalah masing-masing 20CrMnTiH(3), 20MnVBH(2), dan 20MnVBH(3), dan kekerasan yang sesuai adalah J9=32-39HRC dan J{ {10}}HRC, J9=34 ~42HRC.
Qijiang Gear Factory negara saya memperkenalkan teknologi produksi peralatan transmisi kendaraan tugas berat perusahaan Jerman, dan berhasil memproduksi baja roda gigi seri Cr-Mn-B yang mengandung boron seri Cr-Mn-B sesuai dengan standar perusahaan Jerman. Kekerasan material roda gigi adalah J10=31-39HRC
memacu gigi
Tentu saja, 20baja CrMnTi, 20baja MnTiB, 20baja MVB dan baja yang mengandung boron lainnya juga memiliki kekurangan. Secara umum diyakini bahwa 20CrMnTi dan baja karburasi lainnya pada dasarnya adalah baja berbutir halus, dan butirannya tidak akan dikasar setelah karburasi, dan dapat langsung dipadamkan. Namun pada kenyataannya, karena pengaruh kualitas peleburan baja, pengkasaran butir sering terjadi pada kondisi normal. Uji ukuran butir sebenarnya dari beberapa batch bahan menemukan bahwa sebagian besar ukuran butir sebenarnya hanya 2-3 nilai (di bawah kondisi pelestarian panas 930 derajat selama 3 jam). Literatur percaya bahwa karena kandungan Ti yang tinggi, 20CrMnTi memiliki banyak inklusi TiN dalam baja, terutama inklusi TiN yang besar adalah sumber kelelahan dari kelelahan roda gigi, dan keberadaannya akan mengurangi kinerja kelelahan kontak roda gigi. Inklusi memiliki struktur kubik dan rentan terhadap pembelahan dan retak saat dikenai gaya, yang mengakibatkan kegagalan awal roda gigi. Masalah lain adalah bahwa kekerasan baja ini terbatas, dan tidak dapat memenuhi persyaratan roda gigi berdiameter besar dan modulus besar. Kedalaman lapisan karburasi efektif yang dikeraskan dan kekerasan inti tidak dapat memenuhi persyaratan roda gigi tugas berat. Selain itu, baja 20CrMnTi rentan terhadap oksidasi internal dan struktur non-martensit selama perlakuan panas, yang mengurangi umur kelelahan roda gigi. Tetapi di baja karburasi roda gigi negara kita, tidak ada jenis baja yang matang dan dapat diandalkan seperti baja 20CrMnTi dalam proses karburasi. Oleh karena itu, masih merupakan baja karburasi yang paling umum digunakan di Cina. Baja boron seperti 20MnVB, 20MnTiB dan 20Mn2TiB juga memiliki beberapa kekurangan. Misalnya, karena deoksidasi dan denitrifikasi yang buruk selama peleburan, boron tidak dapat berperan dalam meningkatkan hardenability. Oleh karena itu, kinerja baja boron tidak stabil. Distorsi gigi meningkat dan mempengaruhi kualitas produk. Pada saat yang sama, karena butiran dan butiran campuran mudah menjadi kasar, deformasi tidak mudah dikendalikan dan ketangguhannya buruk, dan akar gigi baja boron cenderung menghasilkan struktur trosteit dan jaring hitam dan sabuk hitam. dari roda gigi karbonitriding. Oleh karena itu, banyak pabrik menghentikan penggunaan baja ini. Namun, tidak boleh disimpulkan bahwa baja boron tidak cocok untuk baja karburasi roda gigi. Baja karburasi yang mengandung boron juga digunakan di luar negeri. Misalnya, pabrik roda gigi IV yang terkenal di Jerman telah menggunakan baja kelas ZF7 yang dicadangkan yang diformulasikan oleh pabriknya sendiri, yaitu baja kromium-mangan karbon rendah yang mengandung boron. Komponen kimia utama (fraksi massa, persen ) baja adalah 0.15-0.20C, 0.15-0.40S, 1.0-1.3Cr, 1.{{33} }.3Mn, 0.001-0.003B. Beberapa roda gigi transmisi mobil Amerika dan poros belakang utama dan roda gigi penggerak juga menggunakan baja karburasi yang mengandung boron, seperti 50B15, 43BVl4 dan 94B17. Oleh karena itu, selama teknologi peleburan pabrik baja terus berjalan, masalah baja boron di atas dapat diselesaikan.
Pemrosesan billet penempaan gigi baja 20CrMnTiH, 20MnVBH dan 20MnTiBH dalam tungku normalisasi isotermal kontinu dapat memastikan distribusi yang seragam dari serpihan perlit plus ferit. Dengan cara ini, distorsi perlakuan panas pada roda gigi dapat sangat dikurangi, presisi roda gigi dapat ditingkatkan, dan masa pakai roda gigi dapat diperpanjang.
Kekerasan normalisasi isotermal dari blanko penempaan roda gigi adalah 156-207HB
