一.18CrNiMo7-6 — низьколегована високоміцна сталь, особливо придатна для виготовлення деталей трансмісійних передач і валів, які потребують високої міцності та високої зносостійкості. Цей вид сталі широко використовується у виробництві передач залізничних поїздів, головним чином завдяки своїм відмінним механічним властивостям і характеристикам обробки. Відповідно до EN 10084, 18CrNiMo7-6 має чудовий хімічний склад і механічні властивості, що робить його ідеальним матеріалом для виготовлення передач рейкових поїздів.
2. хімічний склад
Хімічний склад 18CrNiMo7-6 відповідає стандарту EN 10084, а саме:
Вибір і співвідношення цих хімічних компонентів мають вирішальне значення для ефективності 18CrNiMo7-6. Нижче докладно пояснюється, як ці компоненти впливають на властивості матеріалів і чому вони особливо важливі для механізмів залізничних поїздів.
1. Карбон (C)
Вуглець є одним з найважливіших легуючих елементів у сталі і має значний вплив на твердість і міцність сталі. Вміст вуглецю в 18CrNiMo7-6 знаходиться в діапазоні 0.15-0.21%, що забезпечує хорошу твердість і міцність. Збільшення вмісту вуглецю зазвичай підвищує твердість сталі, але може також зменшити її пластичність. Таким чином, у 18CrNiMo7-6 вміст вуглецю контролюється в збалансованому діапазоні, щоб забезпечити хорошу пластичність і міцність, забезпечуючи при цьому необхідну твердість.
2.Кремній (Si)
Основна роль кремнію — видаляти домішки зі сталі, одночасно покращуючи міцність і твердість сталі. Вміст кремнію в 18CrNiMo7-6 не перевищує 0.4%, що достатньо для підвищення здатності до розкислення сталі, але не надто впливає на пластичність і властивості матеріалу. Наявність кремнію сприяє загальній стабільності сталі.
3.Марганець (Mn)
Марганець допомагає підвищити твердість і міцність сталі та покращити її оброблюваність. Вміст марганцю в 18CrNiMo7-6 становить 0.5-0.9%, що допомагає підвищити міцність сталі, одночасно забезпечуючи хорошу оброблюваність під час обробки. Наявність марганцю дуже важлива для підвищення зносостійкості сталі та підвищення її несучої здатності.
4.Фосфор (P) і сірка (S)
Фосфор і сірка, як правило, вважаються шкідливими домішками в сталі, а надмірна кількість фосфору і сірки знижує міцність і пластичність сталі. Вміст фосфору та сірки в 18CrNiMo7-6 суворо контролюється в межах максимального діапазону 0.035%, що гарантує відсутність негативного впливу на в’язкість і міцність матеріалу.
5. Хром (Cr)
Хром є ключовим елементом для підвищення зносостійкості та твердості сталі. Вміст хрому в 18CrNiMo7-6 становить 1.5-1.8%, що допомагає утворити загартований шар і підвищити стійкість сталі до окислення. Завдяки додаванню хрому 18CrNiMo7-6 демонструє чудову зносостійкість у виробництві зубчастих передач, зберігаючи стабільну продуктивність навіть за високого навантаження та високошвидкісного робочого середовища.
6.молібден (Mo)
Роль молібдену полягає в подальшому підвищенні твердості та зносостійкості сталі, а також у покращенні загартуваності сталі. Вміст молібдену в 18CrNiMo7-6 становить 0.25-0.35%, і цей вміст допомагає сформувати рівномірний розподіл твердості під час процесу загартування, забезпечуючи стабільну роботу шестерні під високими навантаженнями .
7.Нікель (Ni)
Додавання нікелю підвищує в'язкість і міцність сталі. Вміст нікелю в 18CrNiMo7-6 становить 1.4-1.7%, завдяки чому матеріал демонструє чудову міцність під час ударних навантажень, запобігаючи крихкому руйнуванню. Нікель також підвищує зносостійкість і стійкість сталі до ударів. 8. Вміст домішок кисню (O2) і водню (H2) контролюється на дуже низькому рівні, що допомагає підтримувати чистоту сталі та уникнути зниження продуктивності, викликаного домішками. Вміст кисню і водню певним чином впливає на механічні властивості сталі, а менший вміст може знизити крихкість сталі і підвищити її надійність.
8.Вміст кисню (O2) і водню (H2)
Домішки контролюються на дуже низькому рівні, що допомагає підтримувати чистоту сталі та уникнути зниження продуктивності, спричиненого домішками. Вміст кисню і водню певним чином впливає на механічні властивості сталі, а менший вміст може знизити крихкість сталі і підвищити її надійність.
3.Механічна властивість
Відповідно до EN 10084, 18CrNiMo7-6 має такі механічні властивості:
Міцність на розрив: не менше 1080 МПа. Міцність на розтяг — це максимальне навантаження, яке матеріал може витримати під час випробування на розтяг, і це важливий показник для оцінки міцності матеріалу. Для рейкових передач така висока міцність гарантує, що шестерні можуть витримувати навантаження в робочих середовищах із високим навантаженням без руйнування та деформації.
Межа текучості: 785 МПа. Межа текучості - це значення напруги матеріалу на початку остаточної деформації, що відображає межу міцності матеріалу. Висока межа текучості вказує на те, що матеріал може зберігати свою форму та функціонувати під високими навантаженнями, уникаючи деградації через деформацію.
Подовження (A5): не менше 8%. Подовження є важливим показником для вимірювання пластичності матеріалу, що вказує на ступінь розтягування матеріалу під час випробування на розтяг. Більше подовження означає, що матеріал може зазнавати помірної деформації без крихкого руйнування під дією зовнішніх сил, що є важливим для безпеки використання механізму.
Усадка профілю (Z): не менше 35%. Усадка в перетині відображає здатність матеріалу до пластичної деформації, а більша усадка в перетині вказує на те, що матеріал має хорошу в'язкість і ударостійкість. Це необхідно для того, щоб протистояти ударам і вібрації, що виникають під час роботи рейкових поїздів.
Завдяки цим механічним властивостям 18CrNiMo7-6 демонструє чудову продуктивність у робочому середовищі з високим навантаженням і високою швидкістю, а також може відповідати вимогам щодо міцності, міцності та зносостійкості шестерень залізничних поїздів. По-четверте, навіщо вибирати 18CrNiMo7-6 для залізничного обладнання
4. Чому варто вибрати 18CrNiMo7-6 для залізничного обладнання
1. Висока міцність і зносостійкість 18CrNiMo7-6 широко використовується у виробництві передач через його високу міцність і зносостійкість. Його основні легуючі елементи, такі як хром, молібден і нікель, за допомогою відповідного процесу термічної обробки (наприклад, науглерожування), утворення загартованого шару на поверхні шестерні, таким чином значно покращуючи поверхневу твердість і зносостійкість шестерні. . Відповідно до ISO 6336, висока твердість поверхонь шестерні може ефективно зменшити тертя та знос і подовжити термін служби шестерні. Зокрема, обробка науглерожуванням може утворювати загартований шар на поверхні шестерні, і твердість може досягати HRC 58-62, тоді як серцевина зберігає відносно низьку твердість, щоб забезпечити її міцність і несучу здатність. Цей загартований шар може ефективно протистояти зносу під високими навантаженнями та високими швидкостями, зменшити знос шестерні та частоту заміни, а також підвищити ефективність роботи.
2. Хороша загартовуваність 18CrNiMo7-6 має чудову загартовуваність, що означає, що він може підтримувати рівномірну твердість під час процесу загартування. Ця характеристика дозволяє редуктору зберігати стабільну роботу при високих навантаженнях. Відповідно до стандарту ASTM A255, випробування на загартовування може оцінити розподіл твердості матеріалу на різних глибинах, для 18CrNiMo7-6, його чудова прогартовуваність гарантує, що можна отримати ідеальну твердість у діапазоні товщини всієї шестерні, запобігаючи поломка зубчастого колеса, викликана місцевою нерівномірною твердістю.
3. Висока міцність Завдяки високій міцності 18CrNiMo7-6 може витримувати великі ударні навантаження без крихкого руйнування. Відповідно до ISO 148, випробування на міцність оцінюють характеристики матеріалу під час ударних випробувань. 18CrNiMo7-6 має високу швидкість подовження та усадки, що означає, що він може витримувати вплив помірної деформації, не руйнуючись, що особливо важливо для механізму залізничного потяга під час фактичного використання, щоб витримувати вплив колії та коліс .
4. Чудова продуктивність обробки 18CrNiMo7-6 після загартування, хоча твердість вища, але його продуктивність обробки все ще хороша. Особливо в процесі шліфування оброблюваність матеріалу безпосередньо впливає на точність виготовлення та консистенцію зубчастого колеса. Хороша продуктивність обробки може зменшити кількість відходів і труднощі обробки в процесі виробництва, забезпечити високу точність і стабільність механізму, таким чином підвищуючи ефективність виробництва.
5. Вимоги стандартизації 18CrNiMo7-6 відповідають EN
Стандарт 10084 надає виробникам чіткі орієнтири якості та продуктивності. Вимоги стандартизації забезпечують стабільність виробничого процесу та сприяють підтримці сталості та надійності продукції. Ця стандартизація робить 18CrNiMo7-6 високим ступенем визнання та застосування у світі, а також забезпечує надійну гарантію безпечної та стабільної роботи залізничних поїздів.