چگونه با استفاده از مواد 18CrNiMo7-6 برای گیربکس صنعتی، کیفیت را در آهنگری آزاد تضمین کنیم

در دنیای پر تقاضای گیربکس های صنعتی, کیفیت و قابلیت اطمینان از اهمیت بالایی برخوردار است. به عنوان یک جزء اصلی که گشتاور را در ماشین آلات مورد استفاده در انرژی باد، معادن، کارخانه های فولاد و سیستم های دریایی منتقل می کند، گیربکس ها به قطعات آهنگری شده با استحکام، مقاومت در برابر خستگی و دقت استثنایی نیاز دارند. یکی از قابل اعتمادترین مواد برای این کاربردها، 18CrNiMo7-6, یک فولاد آلیاژی کم کربن است که به دلیل عملکرد برتر خود در فرآیندهای آهنگری آزاد (آهنگری با قالب باز) شناخته شده است.  

چرا 18CrNiMo7-6 را برای آهنگری گیربکس صنعتی انتخاب کنیم؟

طبق داده های منتشر شده توسط VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau), 18CrNiMo7-6 تعادل ایده آلی بین سختی سطح و چقرمگی هسته را ارائه می دهد، با عمق سخت شدن سطحی تا 3.0 میلی متر و استحکام هسته ای بیش از 900 مگاپاسکال. این فولاد در صورت عملیات حرارتی مناسب به موارد زیر دست می یابد:

• سختی سطح: HRC 58–62

• مقاومت کششی: 1100–1300 مگاپاسکال

• مقاومت در برابر سایش بالا و عمر خستگی عالی

همانطور که توسط موسسه فرانهوفر برای مکانیک مواد تایید شده است، این ماده تحت بارهای دینامیکی به طور قابل اطمینانی عمل می کند و آن را برای چرخ دنده های اصلی، شفت های سیاره ای و عناصر انتقال نیرو در گیربکس های صنعتی سنگین مناسب می کند.

5 اقدام کلیدی برای اطمینان از کیفیت در آهنگری آزاد 18CrNiMo7-6 برای استفاده در گیربکس

1. کنترل دقیق مواد اولیه

هر فرآیند آهنگری موفق با شمش های فولادی تمیز و دارای گواهی آغاز می شود. 18CrNiMo7-6 باید با استاندارد EN 10084:2008 مطابقت داشته باشد و تامین کنندگان باید گواهی های کامل آزمایش مواد (MTC) را ارائه دهند. مطالعه ای توسط SAE International خاطرنشان می کند که مواد اولیه غیر منطبق به 21٪ از موارد خرابی زودهنگام گیربکس کمک می کنند.

2. مدیریت دقیق دمای آهنگری

دمای آهنگری برای 18CrNiMo7-6 معمولاً از 1100 درجه سانتیگراد تا 850 درجه سانتیگراد متغیر است. انحرافات می تواند باعث موارد زیر شود:

• رشد دانه

• ترک خوردگی سطح

• کربن زدایی

طبق داده های FIA (انجمن صنعت آهنگری), حفظ یک پنجره حرارتی بهینه، نرخ نقص را بیش از 30٪ کاهش می دهد و سازگاری مکانیکی را بهبود می بخشد.

3. تست های پیشرفته غیر مخرب (NDT)

برای کاربردهای حیاتی گیربکس، اجزای آهنگری شده باید تحت آزمایشات زیر قرار گیرند:

• تست اولتراسونیک (UT) برای تشخیص حفره ها یا ناخالصی های داخلی

• تست ذرات مغناطیسی (MT) برای ترک های سطحی

رعایت ISO 4992-2 (سطح 2 یا بالاتر) عموماً مورد نیاز است. برخی از تولیدکنندگان نیز از بازرسی نفوذ رنگ برای اعتبارسنجی پس از ماشینکاری استفاده می کنند.

4. عملیات حرارتی برای دوام گیربکس

پس از آهنگری، 18CrNiMo7-6 به سخت شدن سطحی (معمولاً کربن دهی گازی) نیاز دارد، و به دنبال آن سخت شدن و تمپر کردن انجام می شود. هدف این است:

• لایه بیرونی سخت و مقاوم در برابر سایش (برای درگیری چرخ دنده)

• هسته ای سخت و مقاوم در برابر ضربه (برای جذب تغییرات بار)

طبق گزارش سال 2022 توسط SKF Global Engineering, عملیات حرارتی بهینه می تواند طول عمر گیربکس صنعتی را تا 40٪ در مقایسه با قطعات بدون عملیات حرارتی افزایش دهد.

5. ساختار دانه و کنترل ماشینکاری نهایی

پس از عملیات حرارتی، آنالیز متالوگرافی باید موارد زیر را تایید کند:

• ساختار دانه ریز و یکنواخت (ASTM 5–7)

• لایه مارتنزیتی شفاف و هسته بینیتیک یا مارتنزیتی تمپر شده

زبری سطح و تلرانس های ابعادی از طریق ماشینکاری خشن و نهایی CNC کنترل می شوند و عملکرد درگیری عالی را در مونتاژ گیربکس تضمین می کنند.

موارد کاربردی اثبات شده

در کارخانه آهنگری ما، ما قطعات 18CrNiMo7-6 آهنگری شده آزاد دقیق را برای گیربکس های صنعتی از 500 کیلوگرم تا 7000 کیلوگرم عرضه می کنیم. ما تامین کننده اصلی آهنگری برای NGC (Nanjing High Speed Gear Co., Ltd.) هستیم، با اجزایی که به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شوند:

• گیربکس های قدرت باد

• کاهنده های معدن و متالورژی

• سیستم های انتقال نیرو دریایی سنگین

تمام محصولات تحت ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001 گواهی شده اند، با آزمایشگاه های UT/MT/RT داخلی برای تضمین کیفیت.

نتیجه

اطمینان از کیفیت در آهنگری آزاد 18CrNiMo7-6 برای کاربردهای گیربکس صنعتی نیازمند یک فرآیند تولید مبتنی بر داده، مطابق با استاندارد و تحت کنترل دقیق است. از بازرسی مواد اولیه تا ماشینکاری نهایی، هر مرحله باید با آخرین استانداردهای مهندسی همسو باشد تا اجزای با عملکرد بالا آماده برای سخت ترین محیط ها تولید شوند.

به دنبال یک تامین کننده قابل اعتماد از آهنگری های قالب باز 18CrNiMo7-6 هستید؟ برای راه حل های سفارشی طراحی شده برای دوام، عملکرد و انطباق جهانی با ما تماس بگیرید.