Znak staliwa |
Warunki obróbki cieplnej |
Warunki mechaniczne min. | |||||
MPa |
MPa |
^5 % |
Z % |
K.CU2 J/cm2 |
HBinin | ||
L35HGS |
N 870°C |
680 |
400 |
12 |
25 |
40 |
190 |
H 880°C — woda — olej |
830 |
640 |
10 |
20 |
50 |
230 | |
L40H |
H 860°C — olej 0 600° C |
650 |
490 |
12 |
25 |
38 |
200 |
2.3.3. Stale
W zależności od stanu obciążenia, możliwości wykonawczych oraz sposobu przeprowadzania obróbki cieplnej, szerokie zastosowanie na koła zębate mają stale węglowe i stopowe. Obecnie nacinać można zęby za pomocą nowoczesnych narzędzi, np. z ostrzami z węglików spiekanych lub diamentu po ulepszaniu cieplnym kola (odkuwki) o twardości powyżej HB > 4000 MPa. Jak już wspomniano, przy doborze gatunku stali i rodzaju obróbki cieplnej bierze się przede wszystkim pod uwagę wytrzymałość zmęczeniową na zginanie i wytrzymałość zmęczeniową na naciski stykowe. Wielkości te mają ścisły związek z twardością zębów dla różnych stanów obróbki cieplnej, którą można przeprowadzić w zależności od gatunku stali. Zależność tę przedstawia w sposób schematyczny (blokowy) rys. 2.2a,b.
Z rysunku wynika, że najwyższe wartości wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie (Cp iim) uzyskuje się po azotowaniu utwardzającym, zaś najwyższą wytrzymałość zmęczeniową stykową (a^ |jm) uzyskuje się po nawęgleniu lub węgloazotowaniu. Najniższe własności wytrzymałościowe daje stan wyżarzony lub normalizowany. Średnie wartości uzyskuje się po ulepszaniu cieplnym lub hartowaniu powierzchniowym.
W stanie (1) wyżarzonym lub normalizowanym stosuje się głównie stale węglowe zwykłej jakości (wg PN-88/H-84020) St5, St6, St7 i stale węglowe wyższej jakości (wg PN-75/H-840I9) w gatunkach 35, 45, także stale stopowe 18G2A, 45G2, 35SG. Ze stali tych wykonuje się koła zębate pracujące zazwyczaj w przekładniach wolnobieżnych małej i średniej mocy, przy modułach do 6 mm.
W stanie ulepszonym cieplnie (2) stosuje się szeroki asortyment stali węglowych wyższej jakości w gatunkach 45, 55, 40H i stali stopowych konstrukcyjnych (wg PN-72/H-84030) np. 30H 35HM, 30HGS, 35HGS, 40H, 40HM, 45HN na koła przekładni średnio obciążonych o modułach od 2 do 10 mm. Dla silnie obciążonych przekładni średnich i dużych mocy przy dynamicznym obciążeniu stosuje się stale stopowe ulepszane cieplnie (stan 2) w gatunkach: 40HN, 30H2N2M, 40HNMA, 40HN2MA, 40II2MF, 34HNM, 36HNM, 37HGNM, 38HGN, 45HN. Stale te można również zastosować w stanie 3, uzyskuje się wówczas podwyższenie wytrzymałości zmęczeniowej tak na zginanie, jak i na naciski stykowe.
22