I lang tid har den mest brukte stålkvaliteten for lastebilgir i mitt land vært 20CrMnTi. Dette er et mellomstort bilgir 18XTr stål (dvs. 20CrMnTi stål) introdusert fra det tidligere Sovjetunionen på 1950-tallet. Stålet har fine korn, liten kornveksttendens under karburering, gode karburerings- og bråkjølingsegenskaper, og kan bråkjøles direkte etter karburering. Litteraturen påpeker at før 1980 garanterte mitt lands karboniserte legerte konstruksjonsstål (inkludert 20CrbinTi stål) kun den kjemiske sammensetningen av stålet og de mekaniske egenskapene målt av prøvene da stålet forlot fabrikken, men den kjemiske sammensetningen og de mekaniske egenskapene ofte dukket opp i produksjonen av biler. For kvalifisert stål påvirkes produktkvaliteten på grunn av det store svingningsområdet for herdbarhet. For eksempel, hvis herdbarheten til 20CrMnTi karburisert stål er for lav, vil kjernehardheten til giret etter karburering og bråkjøling være lavere enn verdien spesifisert i de tekniske forholdene, og utmattelseslevetiden til giret vil reduseres med det halve i løpet av tretthetstest; hvis herdbarheten er for høy Hvis den er for høy, er krympingen av det indre hullet etter karburering og bråkjøling av giret for stor, noe som vil påvirke girenheten.
Siden herdbarheten til stål har en ekstremt betydelig innvirkning på hardheten og forvrengningen av tannkjernen, kunngjorde departementet for metallurgi i 1985 mitt lands tekniske betingelser for garantert herdbarhet konstruksjonsstål (GB5216-85), som er inkludert i denne tekniske tilstanden. Den kjemiske sammensetningen og herdbarhetsdataene til 10 typer karburerte stål inkludert 20CxMnTiH og 20MnVBH stål ble oppnådd. Standarden fastsetter at herdbarhetsindeksen for 20CrMnTi-stål som brukes til produksjon av gir er 30-42HRC i en avstand på 9 kaffe fra den vannkjølte enden. Etter det ble problemene med for lav hardhet og for stor forvrengning i tannsenteret på tannhjul produsert ved bruk av 20CrMnTi stål i utgangspunktet løst. Det er imidlertid åpenbart urimelig å bruke samme stålkvalitet 20CrMnTi uavhengig av størrelsen på girmodulen og tykkelsen på stålseksjonen. På grunn av forbedringen av stålsmelteteknologien i mitt land og forbedringen av tilbudet av legert konstruksjonsstål, har det vært mulig å begrense herdbarhetsbåndet til tannhjulsstål ytterligere og utvikle det i henhold til kravene til forskjellige produkter (for eksempel transmisjonsgir) og bakakselgir osv.). Nye stålkvaliteter for å oppfylle kravene.
Gjennom forhandlinger med stålfabrikker, i 1997, signerte Changchun FAW suksessivt en avtale med produsentene av girstålfabrikker om å levere herdbarheten til 20CrMnTi stål i partier. Herdbarhetsgruppene av 20CrMnTiH-stål som brukes til den første akselen, mellomakselgiret til den lille transmisjonen og hoved- og drevne koniske tannhjul på bakakselen med større tverrsnittsdimensjoner er henholdsvis I og II, og den tilsvarende herdbarheten er J9: 30-36HRC og J9=36-42HRC.
Rundt 1960, på grunn av den tette tilgangen på nikkel og kromstål i Kina, ble produksjonen av nikkel og kromstål i mitt land påvirket. På den tiden var mitt lands bilindustri en teknologi importert fra det tidligere Sovjetunionen, og Sovjetunionen brukte et stort antall stål som inneholdt nikkel og krom. Derfor, på den tiden, utviklet mitt lands bilindustri kraftig utviklingen og forskningen av borstål, og brukte 20MnVB og 20Mn2TiB stål for å erstatte 20CrMnTi karburisert stål for å produsere gir. Dette er fordi tilsetning av en spormengde bor (0,0001 prosent -0,0035 prosent ) til konstruksjonsstålet kan forbedre herdbarheten til stålet betydelig, så å tilsette en spormengde bor til stålet kan erstatte en viss mengde av bor. edle legeringselementer som mangan, nikkel, krom, molybden, etc. Derfor er borstål mye brukt. Changchun FAW har brukt 20MnTiB og 20Mn2TiB stål i produksjonen av "Jiefang" bilgir.
"Dongfeng"-merket 5 produsert av Dongfeng Motor Corporation er laget av 20CrMnTi og 20MnVB stål for girkassen og bakakselgiret til lastebilen. Likeledes ble det inngått en avtale med stålverket om å innsnevre herdbarhetsbåndet til stålet og levere det i partier. Stålene som brukes til hoved- og drevne vinkelgir på transmisjonen og bakakselen er henholdsvis 20CrMnTiH(3), 20MnVBH(2) og 20MnVBH(3), og den tilsvarende herdbarheten er J9=32-39HRC og J{ {10}}HRC, J9=34 ~42HRC.
Mitt lands Qijiang Gear Factory introduserte det tyske selskapets produksjonsteknologi for tunge kjøretøytransmisjoner, og med suksess prøveproduserte selskapets Cr-Mn-B-serie borholdig girstål i samsvar med det tyske selskapets standarder. Herdbarheten til girmaterialet er J10=31-39HRC
sylindrisk tannhjul
Selvfølgelig har 20CrMnTi-stål, 20MnTiB-stål, 20MVB-stål og andre borholdige stål også mangler. Det antas generelt at 20CrMnTi og andre karburerte stål i hovedsak er finkornet stål, og kornene vil ikke bli grovere etter karburering, og kan bli direkte bråkjølt. Men faktisk, på grunn av påvirkningen av stålsmeltekvaliteten, skjer kornforgrovning ofte under normale forhold. Den faktiske kornstørrelsestesten av flere partier av materialer fant at en betydelig del av den faktiske kornstørrelsen bare var 2-3 kvaliteter (under betingelsen om 930 graders varmekonservering i 3 timer). Litteraturen mener at på grunn av det høye innholdet av Ti, har 20CrMnTi mange TiN-inneslutninger i stålet, spesielt de store TiN-inneslutningene er utmattingskilden til girtretthet, og dens eksistens vil redusere kontaktutmattelsesytelsen til girene. Inneslutningene har en kubisk struktur og er utsatt for spalting og sprekker når de utsettes for kraft, noe som resulterer i tidlig svikt i giret. Et annet problem er at herdbarheten til dette stålet er begrenset, og det kan ikke oppfylle kravene til gir med stor diameter og stor modul. Dybden på det effektive herdede laget av karburering og hardheten til kjernen kan ikke oppfylle kravene til kraftige gir. I tillegg er 20CrMnTi-stål utsatt for intern oksidasjon og ikke-martensittisk struktur under varmebehandling, noe som reduserer utmattelseslevetiden til gir. Men i vårt land for karbureringsstål er det ingen type stål som er så modent og pålitelig som 20CrMnTi-stål i karbureringsprosessen. Derfor er det fortsatt det mest brukte karbureringsstålet i Kina. Borstål som 20MnVB, 20MnTiB og 20Mn2TiB har også noen mangler. For eksempel, på grunn av dårlig deoksidering og denitrifikasjon under smelting, kan ikke bor spille en rolle i å øke herdbarheten. Derfor er ytelsen til borstål ustabil. Girforvrengningen øker og påvirker kvaliteten på produktet. På samme tid, fordi de blandede kornene og kornene er enkle å være grove, er deformasjonen ikke lett å kontrollere og seigheten er dårlig, og roten til borstålgiret er tilbøyelig til å produsere trosteittstruktur og svart netting og svart belte av karbonitreringsutstyret. Derfor sluttet mange fabrikker bruken av dette stålet. Det må imidlertid ikke konkluderes med at borstål ikke er egnet for girkarbureringsstål. Karburert stål som inneholder bor brukes også i utlandet. For eksempel har den berømte IV-girfabrikken i Tyskland brukt den reserverte stålkvaliteten ZF7 formulert av sin egen fabrikk, som er et lavkarbon krom-manganstål som inneholder bor. De viktigste kjemiske komponentene (massefraksjon, prosent ) av stålet er 0.15-0.20C, 0.15-0.40S, 1.0-1.3Cr, 1.{{33} }.3Mn, 0.001-0.003B. Noen amerikanske biltransmisjonsgir og bakakselens hoved- og drevne gir bruker også borholdig karburisert stål, for eksempel 50B15, 43BVl4 og 94B17. Derfor, så lenge smelteteknologien til stålverk holder tritt, kan de ovennevnte problemene med borstål løses.
Behandlingen av 20CrMnTiH, 20MnVBH og 20MnTiBH stålgirsmiing i en kontinuerlig isotermisk normaliseringsovn kan sikre en jevn fordeling av flakperlitt pluss ferritt. På denne måten kan varmebehandlingsforvrengningen av giret reduseres kraftig, girets presisjon kan forbedres, og girets levetid kan forlenges.
Den isotermiske normaliserende hardheten til smiemnet er 156-207HB
