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Caractéristiques associées du traitement thermique des matériaux d'engrenage
Trempabilité
Signification : désigne la capacité de l’acier à obtenir de la martensite après trempe. Différentes qualités d'acier ont des capacités différentes à recevoir une trempe.
Pour les aciers ayant une trempabilité différente, la profondeur de la couche durcie obtenue après trempe est différente, de sorte que la structure métallographique et les propriétés mécaniques le long de la section transversale sont également différentes. La profondeur de la couche durcie fait référence à la profondeur depuis la martensite de surface durcie jusqu'à la couche de martensite à 50 %. Toutes les pièces durcies ont généralement une force de traction résiduelle sur la surface, qui est sujette à la déformation et à la fissuration, et elle nuit également aux performances de fatigue de l'ouvrage.
Points clés à considérer lors de la conception:
1. Plus la taille de la pièce est grande, plus la capacité thermique interne est grande et plus la vitesse de refroidissement de la pièce pendant la trempe est lente. Par conséquent, plus la couche durcie est fine, plus les performances sont mauvaises. Ce phénomène est appelé effet de taille de l'acier. Par conséquent, il ne peut pas être utilisé pour le calcul de la résistance de pièces de grande taille sur la base des données de performance de petite taille, mais la trempabilité de l'acier doit être prise en compte.
2. Les engrenages avec de grandes sections ou des structures complexes sont fabriqués en acier allié multi-éléments pour garantir une trempabilité adéquate et appropriée, pour garantir de bonnes propriétés mécaniques complètes sur toute la section transversale, et pour réduire la déformation et prévenir les fissures.
3. Pour les engrenages en acier au carbone, en raison de la faible trempabilité de l'acier au carbone, les effets de normalisation, de trempe et de revenu sont similaires lors de la conception de grandes tailles, mais la normalisation peut réduire le coût et ne nécessite pas de trempe ni de revenu.
4. En raison de la limitation de la trempabilité de l'acier, les engrenages à module élevé et de haute qualité doivent être trempés et revenus après l'ouverture des engrenages.
Trempabilité
Signification : Cela signifie que dans des conditions normales de trempe, la structure martensite formée en dépassant la vitesse de refroidissement critique peut atteindre la dureté la plus élevée.
Points clés à prendre en compte lors de la conception : La trempabilité est différente de la trempabilité et dépend principalement de la teneur en carbone de l'acier. Plus la teneur en carbone de l'acier est élevée, plus la dureté après trempe est élevée, ce qui n'a pas grand-chose à voir avec les éléments d'alliage. Par conséquent, l'acier avec une dureté de trempe élevée n'a pas nécessairement une trempabilité élevée, tandis que l'acier avec une dureté faible peut également avoir une trempabilité élevée.
Sensibilité à la surchauffe
Signification : Cela signifie que dans des conditions normales de trempe, la structure martensite formée en dépassant la vitesse de refroidissement critique peut atteindre la dureté la plus élevée.
Points clés à prendre en compte lors de la conception : La trempabilité est différente de la trempabilité et dépend principalement de la teneur en carbone de l'acier. Plus la teneur en carbone de l'acier est élevée, plus la dureté après trempe est élevée, ce qui n'a pas grand-chose à voir avec les éléments d'alliage. Par conséquent, l'acier avec une dureté de trempe élevée n'a pas nécessairement une trempabilité élevée, tandis que l'acier avec une dureté faible peut également avoir une trempabilité élevée.
Stabilité de trempe
Signification : Cela signifie que dans des conditions normales de trempe, la structure martensite formée en dépassant la vitesse de refroidissement critique peut atteindre la dureté la plus élevée.
Points clés à prendre en compte lors de la conception : La trempabilité est différente de la trempabilité et dépend principalement de la teneur en carbone de l'acier. Plus la teneur en carbone de l'acier est élevée, plus la dureté après trempe est élevée, ce qui n'a pas grand-chose à voir avec les éléments d'alliage. Par conséquent, l'acier avec une dureté de trempe élevée n'a pas nécessairement une trempabilité élevée, tandis que l'acier avec une dureté faible peut également avoir une trempabilité élevée.
Tendance à la déformation et à la fissuration
Signification : Il fait référence à la tendance de l'acier à produire des contraintes thermiques et structurelles pendant le processus de chauffage et de refroidissement, et son effet combiné dépasse le σs ou le σb de l'acier pour provoquer une déformation et une fissuration.
Les principaux points à considérer lors de la conception : un chauffage ou un refroidissement trop rapide, un chauffage et un refroidissement inégaux provoqueront facilement une déformation, voire une fissuration de la pièce.