一.18CrNiMo7-6 — это низколегированная высокопрочная сталь, особенно подходящая для изготовления деталей трансмиссий и валов, требующих высокой прочности и высокой износостойкости. Этот вид стали широко используется при производстве зубчатых колес железнодорожных поездов, главным образом, благодаря своим превосходным механическим свойствам и технологическим характеристикам. Согласно EN 10084, 18CrNiMo7-6 имеет превосходный химический состав и механические свойства, что делает его идеальным материалом для изготовления зубчатых колес железнодорожных поездов.
2. химический состав
Химический состав 18CrNiMo7-6 соответствует стандарту EN 10084 и выглядит следующим образом:
Выбор и пропорция этих химических компонентов имеют решающее значение для эффективности 18CrNiMo7-6. Как эти компоненты влияют на свойства материалов и почему они особенно важны для зубчатых передач железнодорожных поездов, подробно объясняется ниже.
1. Углерод (С)
Углерод является одним из наиболее важных легирующих элементов стали и оказывает значительное влияние на твердость и прочность стали. Содержание углерода 18CrNiMo7-6 находится в диапазоне 0.15-0.21 %, что обеспечивает хорошую твердость и прочность. Увеличение содержания углерода обычно увеличивает твердость стали, но может также снизить ее пластичность. Таким образом, в 18CrNiMo7-6 содержание углерода контролируется в сбалансированном диапазоне, чтобы обеспечить сохранение хорошей пластичности и ударной вязкости при обеспечении необходимой твердости.
2.Кремний (Si)
Основная роль кремния заключается в удалении примесей из стали, одновременном повышении прочности и твердости стали. Содержание кремния в 18CrNiMo7-6 не превышает 0,4 %, что достаточно для улучшения раскисляющей способности стали, но не слишком влияет на пластичность и технологические свойства материала. Присутствие кремния способствует общей стабильности стали.
3.Марганец (Mn)
Марганец способствует повышению твердости и прочности стали, а также улучшению ее технологичности. Содержание марганца в 18CrNiMo7-6 составляет 0.5-0.9 %, что помогает повысить прочность стали, одновременно обеспечивая ее хорошую обрабатываемость во время обработки. Наличие марганца очень важно для повышения износостойкости стали и повышения ее несущей способности.
4.Фосфор (P) и сера (S)
Фосфор и сера обычно считаются вредными примесями в стали, а избыток фосфора и серы снижает ударную вязкость и пластичность стали. Содержание фосфора и серы в 18CrNiMo7-6 строго контролируется в максимальном диапазоне 0,035 %, что гарантирует отсутствие негативного влияния на ударную вязкость и прочность материала.
5. Хром (Cr)
Хром является ключевым элементом для улучшения износостойкости и твердости стали. Содержание хрома в 18CrNiMo7-6 составляет 1,5-1,8 %, что способствует образованию закаленного слоя и повышению стойкости стали к окислению. Добавление хрома придает 18CrNiMo7-6 превосходную износостойкость при производстве зубчатых колес, сохраняя стабильную производительность даже при высоких нагрузках и высоких скоростях работы.
6.молибден (Мо)
Роль молибдена заключается в дальнейшем повышении твердости и износостойкости стали, а также улучшении прокаливаемости стали. Содержание молибдена в 18CrNiMo7-6 составляет 0.25-0.35 %, и это содержание помогает сформировать равномерное распределение твердости в процессе закалки, обеспечивая стабильную работу зубчатого колеса при высоких нагрузках. .
7.Никель (Ni)
Добавление никеля повышает ударную вязкость и прочность стали. Содержание никеля в 18CrNiMo7-6 составляет 1,4-1,7 %, что обеспечивает превосходную вязкость материала при воздействии ударных нагрузок и предотвращает хрупкое разрушение. Никель также повышает износостойкость и ударопрочность стали. 8. Содержание примесей кислорода (O2) и водорода (H2) контролируется на очень низком уровне, что помогает поддерживать чистоту стали и избегать снижения производительности, вызванного примесями. Содержание кислорода и водорода оказывает определенное влияние на механические свойства стали, а более низкое содержание позволяет снизить хрупкость стали и повысить ее надежность.
8.Содержание кислорода (О2) и водорода (Н2)
примеси контролируются на очень низком уровне, что помогает поддерживать чистоту стали и избегать снижения производительности, вызванного примесями. Содержание кислорода и водорода оказывает определенное влияние на механические свойства стали, а более низкое содержание позволяет снизить хрупкость стали и повысить ее надежность.
3.Механические свойства
Согласно EN 10084, 18CrNiMo7-6 имеет следующие механические свойства:
Предел прочности: не менее 1080 МПа. Предел прочности — это максимальное напряжение, которое материал может выдержать при испытании на растяжение, и это важный показатель для оценки прочности материала. Для зубчатых колес железнодорожных поездов такая высокая прочность гарантирует, что шестерни могут выдерживать нагрузки в условиях эксплуатации с высокими нагрузками, не ломаясь и не деформируясь.
Предел текучести: 785 МПа. Предел текучести — это величина напряжения материала в начале остаточной деформации, отражающая предел прочности материала. Высокий предел текучести указывает на то, что материал может сохранять свою форму и функционировать при высоких нагрузках, избегая деградации из-за деформации.
Удлинение (А5): не менее 8%. Удлинение является важным показателем пластичности материала, указывающим степень растяжения материала при испытании на растяжение. Более высокое удлинение означает, что материал может подвергаться умеренной деформации без хрупкого разрушения под воздействием внешних сил, что важно для безопасности использования механизма.
Усадка сечения (Z): не менее 35%. Усадка сечения отражает способность материала к пластической деформации, а более высокая усадка сечения указывает на то, что материал обладает хорошей ударной вязкостью и ударопрочностью. Это необходимо, чтобы выдерживать удары и вибрацию, возникающие при эксплуатации железнодорожных поездов.
Благодаря этим механическим свойствам 18CrNiMo7-6 демонстрирует превосходные характеристики в условиях высоких нагрузок и высоких скоростей и может соответствовать требованиям прочности, ударной вязкости и износостойкости зубчатых колес железнодорожных поездов. В-четвертых, зачем выбирать 18CrNiMo7-6 для зубчатых передач железнодорожных поездов?
4. Почему стоит выбрать 18CrNiMo7-6 для зубчатых передач железнодорожных поездов
1. Высокая прочность и износостойкость. 18CrNiMo7-6 широко применяется в производстве зубчатых передач благодаря своей высокой прочности и износостойкости. Его основные легирующие элементы, такие как хром, молибден и никель, посредством подходящего процесса термообработки (например, цементации) образуют закаленный слой на поверхности шестерни, что значительно улучшает поверхностную твердость и износостойкость шестерни. . Согласно ISO 6336, поверхности шестерен высокой твердости могут эффективно снизить трение и износ, а также продлить срок службы шестерни. В частности, обработка цементацией может образовать упрочненный слой на поверхности шестерни, а твердость может достигать HRC 58-62, в то время как основная часть сохраняет относительно низкую твердость, чтобы обеспечить ее прочность и несущую способность. Этот закаленный слой может эффективно противостоять износу при высоких нагрузках и высоких скоростях, снижать износ шестерен и частоту их замены, а также повышать эффективность работы.
2. Хорошая прокаливаемость. 18CrNiMo7-6 обладает превосходной прокаливаемостью, что означает, что он может сохранять однородную твердость в процессе закалки. Эта характеристика позволяет передаче сохранять стабильную работу при высоких нагрузках. В соответствии со стандартом ASTM A255, испытание на прокаливаемость позволяет оценить распределение твердости материала на разной глубине. Для 18CrNiMo7-6 его отличная прокаливаемость гарантирует, что идеальная твердость может быть получена в диапазоне толщины всей шестерни, предотвращая выход из строя шестерни, вызванный местной неравномерностью твердости.
3. Высокая ударная вязкость Высокая ударная вязкость позволяет 18CrNiMo7-6 выдерживать большие ударные нагрузки без хрупкого разрушения. Согласно ISO 148, испытание на ударную вязкость оценивает характеристики материала при испытаниях на удар. 18CrNiMo7-6 имеет высокую скорость удлинения и усадки сечения, что означает, что он может выдерживать воздействие умеренной деформации, не разрушаясь, что особенно важно для зубчатых передач рельсовых поездов в реальной эксплуатации, чтобы выдерживать воздействие пути и колес. .
4. Отличная производительность обработки 18CrNiMo7-6 после закалки, хотя твердость выше, но производительность обработки по-прежнему хороша. Обрабатываемость материала напрямую влияет на точность и стабильность изготовления зубчатого колеса, особенно в процессе шлифования. Хорошая производительность обработки может уменьшить количество отходов и сложность обработки в производственном процессе, обеспечить высокую точность и стабильность зубчатого колеса, тем самым повышая эффективность производства.
5. Требования стандартизации 18CrNiMo7-6 соответствуют EN.
Стандарт 10084 предоставляет производителям четкие критерии качества и производительности. Требования стандартизации обеспечивают стабильность производственного процесса и помогают поддерживать стабильность и надежность продукта. Эта стандартизация обеспечивает высокую степень признания и применимости 18CrNiMo7-6 в мире и обеспечивает надежную гарантию безопасной и стабильной эксплуатации железнодорожных поездов.