Prawie każdywał silnikapytanie kończy się tutaj: jaka stal? Szczera odpowiedź jest taka, że nie ma najlepszej oceny, jest tylko najlepszy wynik. Wał pompy żyjący w wilgotnym powietrzu i wał trakcyjny, który odwraca moment obrotowy tysiąc razy na godzinę, zawodzą w zupełnie inny sposób. W tym przewodniku porównano stopnie, jakie faktycznie osiąga Guanshuo, i podano ścieżkę wyboru.
Kupujący często otwierają ofertę, podając nazwę gatunku. Lepsze otwarcie to porażka, której próbujesz zapobiec. Wały zawodzą na cztery sposoby, a każdy z nich wskazuje na inną rodzinę stali.
Tego ostatniego punktu warto się trzymać. Ulepszanie stali nie zatrzymuje zginania wału. Wszystkie stale mają praktycznie taką samą sztywność. Jeśli Twoim problemem jest ugięcie, zmień średnicę, a nie stop.
1045 to miejsce, w którym zaczyna się większość szybów i gdzie większość z nich powinna pozostać. Ma wystarczającą wytrzymałość do zastosowań ogólnych, obrabia się przewidywalnie, a gdy wymagana jest niewielka odporność na zużycie, wymaga hartowania indukcyjnego na czopach. Jest to również najtańsza opcja na tej stronie z wyraźnym marginesem.
4140 to gatunek, po który warto sięgać, gdy 1045 to za mało. Chrom i molibden pozwalają mu utwardzić się do wysokiej wytrzymałości, zachowując jednocześnie wytrzymałość rdzenia. Ta kombinacja jest odporna na pękanie zmęczeniowe w wyniku powtarzających się zmian obciążenia, co jest dokładnie zadaniem, jakie spełnia wał pojazdu elektrycznego lub serwo.
4340 dodaje nikiel i znowu idzie dalej. Jest mocniejszy i twardnieje głębiej, co ma znaczenie w przypadku wałów o dużej średnicy, gdzie 4140 pozostanie miękki w środku. Kosztuje więcej, więc jest zarezerwowany dla najcięższych obowiązków.
Pełny obraz zachowania tych gatunków w silniku trakcyjnym można znaleźć w artykuleProwadnica wału wirnika pojazdów elektrycznych.
Ocena ta rozwiązuje konkretny konflikt. Wielowypust wymaga twardej powierzchni, aby zęby się nie zużywały, ale twardy rdzeń byłby kruchy i pękał pod wpływem wstrząsu. Nawęglanie 20CrMnTi tworzy twardą, bogatą w węgiel obudowę na miękkim, wytrzymałym rdzeniu. Otrzymujesz odporność na zużycie na zewnątrz i amortyzację pod spodem.
Jest to standardowy wybór w przypadku zębów przekładni i wielowypustów o dużym obciążeniu. Kompromisem jest czas procesu, ponieważ nawęglanie jest wolniejsze i bardziej złożone niż zwykłe hartowanie i odpuszczanie.
Stal nierdzewna nie jest ulepszeniem siły. Jest to odpowiedź na korozję, a dotarcie tam zwykle wymaga wysiłku. Wybierz gatunek stali nierdzewnej tylko wtedy, gdy wał zetknie się z wodą, parą, chemikaliami lub cyklem mycia. Guanshuogładkie wały ze stali nierdzewnejbiegać w trzech klasach.
Dobra odporność na korozję, czystość i łatwość utrzymania higieny. Nie można go utwardzać poprzez obróbkę cieplną, więc pozostaje stosunkowo miękki. Dobrze sprawdza się tam, gdzie obciążenie jest niewielkie, a czystość ma znaczenie.
Dodatek molibdenu znacznie poprawia odporność na chlorki i wżery. Jest to klasa przeznaczona do soli, wody morskiej, agresywnych chemikaliów i sprzętu medycznego, w przypadku których cykle sterylizacji są rutyną.
420 to klasa kompromisowa. Jako martenzytyczny, reaguje na obróbkę cieplną i osiąga HRC 48 do 55, dzięki czemu daje naprawdę twardy czop, a jednocześnie jest odporny na korozję. Jego odporność na korozję wynosi poniżej 304 i znacznie poniżej 316L, ale w przypadku zastosowań na mokro, które wymagają również twardej, odpornej na zużycie powierzchni, jest to często jedyna rozsądna odpowiedź.
Uruchom te pięć pytań od góry. O ocenie decyduje zazwyczaj ten, kto pierwszy zwróci odpowiedź „tak”.
Rysunki wałów podają twardość w dwóch skalach, a pomieszanie ich powoduje spore zamieszanie w cytowaniu. Brinell, napisany HB, jest używany w bardziej miękkich, hartowanych warunkach. Rockwell C, pisany HRC, jest używany do powierzchni hartowanych. Z grubsza skala HB kończy się tam, gdzie przydatna staje się skala HRC.
| Stan | Typowa twardość | Co dostarcza |
|---|---|---|
| Hartowane 1045 lub 4140 | HB 220 do 260 | Zrównoważona wytrzymałość, nadal nadająca się do obróbki |
| Czop utwardzany indukcyjnie | HRC 40 do 50 | Odporność na zużycie tylko na powierzchni |
| Stop ulepszany cieplnie | HRC 42 do 48 | Siła i trwałość zmęczeniowa w przekroju |
| Stal hartowana 420 | HRC 48 do 55 | Twardy czop plus odporność na korozję |
| Powierzchnia wrzecionowa | HRC 60 do 65 | Maksymalna odporność na zużycie wrzecion wysokoobrotowych |
Jedna zasada pozwala zaoszczędzić mnóstwo złomu. Określ twardość elementu, a nie części. Rysunek, który mówi „utwardzić do HRC 55” bez wskazania miejsca, zachęca warsztat do całkowitego hartowania wału, który wymagał jedynie twardego czopa. Szczegóły interakcji hartowania i szlifowania opisano w artykuleprzewodnik dotyczący precyzyjnej obróbki wałów.
Ta sama stal nosi różne nazwy w zależności od tego, gdzie sporządzono rysunek. Są to pary, które najczęściej pojawiają się w pracach eksportowych.
| Chiny GB | USA AISI/SAE | PL/DIN | Japonia JIS |
|---|---|---|---|
| 45# | 1045 | C45/1.0503 | S45C |
| 40Kr | 5140 | 41Cr4 / 1,7035 | SCr440 |
| 42CrMo | 4140 | 42CrMo4 / 1,7225 | SCM440 |
| 40CrNiMoA | 4340 | 34CrNiMo6 / 1.6582 | SNCM439 |
| 20CrMnTi | 8620 (blisko) | 20MnCr5 / 1,7147 | SCM420 (blisko) |
| 0Cr18Ni9 | 304 | 1.4301 | SUS304 |
| 00Cr17Ni14Mo2 | 316L | 1.4404 | SUS316L |
| 4Cr13 | 420 | 1.4034 | SUS420J2 |
Guanshuo wykorzystuje stal węglową 45#, stopy 40Cr i 4140, stal do nawęglania 20CrMnTi oraz stal nierdzewną 304, 316L, 316 i 420 jako standardowe gatunki. Każdy pręt jest sprawdzany z certyfikatem walcowni w momencie dostawy, przed pojedynczym cięciem, ponieważ różnicę gatunków można wykryć dopiero na etapie hartowania, gdy miną już godziny obróbki.
Obróbka cieplna przebiega we własnym zakresie, więc trasę można dopasować do gatunku, a nie do tego, co oferuje podwykonawca. Gotowe wały są wyważane zgodnie z normą ISO G2.5 lub lepszą, jeśli wymaga tego zastosowanie, oraz z G0.1 do G0.4 w przypadku pracy z dużymi prędkościami.
Gładki wał ze stali nierdzewnej 
Standardowy wał silnika 
Wał silnika reduktora 
Wał ewolwentowy 
Pusty wał silnika 
Szlifowany gładki wał
Czy 4140 jest zawsze lepszy niż 1045 dla wału silnika?
Nr 4140 jest mocniejszy i ma lepszą trwałość zmęczeniową, ale jest droższy i trudniejszy w obróbce. Jeśli wał pracuje ze stałym obciążeniem w suchym miejscu, 1045 wykona to zadanie taniej. 4140 zyskuje na swojej cenie, gdy moment obrotowy często ulega odwróceniu, prędkość jest wysoka lub określona jest trwałość zmęczeniowa. Dopasuj gatunek do obciążenia, zamiast wybierać mocniejszą stal.
Która stal nierdzewna jest najlepsza na wał silnika?
To zależy od tego, czego potrzebujesz oprócz odporności na korozję. 304 nadaje się do użytku w czystości, na mokro i przy lekkich obciążeniach. 316L to wybór, gdy w grę wchodzą chlorki, sól lub sterylizacja medyczna. 420 jest martenzytyczny, więc utwardza się do HRC 48 do 55 i daje twardy czop, kosztem niższej odporności na korozję niż 304 lub 316L.
Czy mocniejsza stal zapobiegnie wyginaniu się wału?
Nie. Wszystkie stale mają prawie taką samą sztywność, więc zmiana gatunku prawie nie zmienia ugięcia. Gięcie jest kontrolowane przez geometrię. Zwiększ średnicę wału, skróć rozpiętość niepodpartą lub przesuń położenie łożysk. Zapisz aktualizację stopu w przypadku problemów ze zmęczeniem i zużyciem.
Do czego stosuje się 20CrMnTi na wale?
Jest to stal do nawęglania, stosowana tam, gdzie w wale nacinane są zęby przekładni lub mocno obciążone wypusty. Nawęglanie tworzy twardą, odporną na zużycie obudowę na twardym rdzeniu, dzięki czemu zęby są odporne na zużycie, a korpus nadal absorbuje wstrząsy. W przypadku zwykłego czopa, hartowany indukcyjnie 1045 lub 4140 jest zwykle lepszą wartością.
Czy Guanshuo może doradzić ocenę, jeśli znam tylko zastosowanie?
Tak. Wyślij moment obrotowy, prędkość, środowisko i wszelkie problemy związane ze zużyciem lub korozją. Zespół inżynierów zaproponuje metodę gatunku i obróbki cieplnej, a następnie potwierdzi ją na rysunku przed rozpoczęciem produkcji. W ofercie Guanshuo znajdują się stale ze stali nierdzewnej 45#, 40Cr, 4140, 20CrMnTi oraz 304, 316L i 420.
Wyślij obowiązek, a nie tylko rysunek. Moment obrotowy, prędkość, środowisko i oczekiwana żywotność wystarczą, aby zespół inżynierów Guanshuo zaproponował gatunek, metodę obróbki cieplnej i cenę.
Zapytaj inżyniera Lub skontaktuj się z zespołem nastrona kontaktowa.
