لوله فولادی E9310: فولاد آلیاژی کربندار برای چرخ دنده‌های{1} با کارایی بالا

E9310 یک فولاد کربورکننده نیکل-کروم-مولیبدن است که به عنوان لوله مکانیکی بدون درز تحت ASTM A519 تولید می‌شود. مشخص می‌شود که یک قطعه هم به یک سطح سخت،-مقاوم در برابر سایش و هم به یک هسته سخت و مقاوم در برابر خستگی- نیاز دارد، به همین دلیل است که در دنده‌های هوافضا، قطعات انتقال هلیکوپتر و توربوپراپ، گیربکس‌های مسابقه و دوک‌های ماشین ابزار دقیق ظاهر می‌شود. این مقاله شیمی، مسیر عملیات حرارتی، و کنترل‌های کیفی را توضیح می‌دهد که E9310 را به یک درجه کربورسازی قابل اعتماد تبدیل می‌کند.

ترکیب شیمیایی

نام E9310 یک فولاد با کیفیت کوره الکتریکی را با ترکیب معمول زیر مشخص می کند: کربن 0.08 تا 0.13 درصد، منگنز 0.40 تا 0.60 درصد، فسفر 0.025 درصد حداکثر، گوگرد 0.025 درصد حداکثر، سیلیکون 0.15 تا 0.15 تا 0.4 تا 0.35 درصد. نیکل 3.00 تا 3.50 درصد و مولیبدن 0.08 تا 0.15 درصد. محتوای نیکل بالا ویژگی تعیین کننده است: هسته را تقویت می کند، چقرمگی را پس از کربوری شدن بهبود می بخشد و سختی پذیری را افزایش می دهد به طوری که بخش های بزرگ به طور یکنواخت به خاموش شدن پاسخ می دهند.

چگونه کربورسازی خواص را توسعه می دهد

کربن‌سازی، کربن را در دمای بالا، معمولاً 900 تا 950 درجه سانتی‌گراد، با استفاده از گاز یا کربن‌سازی با فشار کم{2} وارد سطح می‌کند. پس از کربوه شدن، قطعه خاموش و تمپر می شود و اغلب در عمق{4} انجماد می شود تا آستنیت باقی مانده را تبدیل کند. نتیجه، سختی کیس 60 HRC و بالاتر با عمق کیس است که می توان آن را تا کسری از میلی متر کنترل کرد، همراه با سختی هسته تقریباً 30 تا 40 HRC. این ترکیب به دندان‌های دنده یک جناح{10}مقاوم در برابر سایش و یک هسته می‌دهد که بارهای خمشی را بدون شکستگی شکننده جذب می‌کند.

مزایای ویژه طراحی بلبرینگ نیکل-

در مقایسه با فولادهای آلیاژی کمتر- مانند 8620، E9310 استحکام هسته بالاتر، چقرمگی ضربه بهتر و سخت شدن عمیق‌تر را ارائه می‌دهد. عملکرد خستگی در خم شدن بهبود می یابد زیرا هسته سخت از کیس سخت شده پشتیبانی می کند و رشد ترک از ریشه دندان را به تاخیر می اندازد. برای قطعات دوار نیازمند، لایه کربوره شده معمولاً در عمق موثر 0.8 تا 1.2 میلی متر مشخص می شود و کنترل گرادیان کربن یک پارامتر کیفیت کلیدی است.

ذوب و کیفیت ساخت

برای خدمات حمل و نقل هوایی و{0}}با یکپارچگی بالا، E9310 با ذوب القایی خلاء و سپس ذوب مجدد قوس خلاء تولید می‌شود، که محتوای گاز را کاهش می‌دهد و کنترل گنجایش را سفت می‌کند. برای حفظ عمر خستگی، محدودیت‌های عناصر کمیاب مانند اکسیژن و تیتانیوم در مقادیر محدود نگه داشته می‌شوند. مسیر لوله بدون درز از یک حفره سوراخ شده و نورد شده شروع می شود و به دنبال آن کشش سرد یا تکمیل گرم و سپس عملیات حرارتی نهایی به شرایط مورد نیاز می رسد.

توالی عملیات حرارتی

یک توالی معمولی عبارت است از: نرمال کردن برای پالایش دانه، ماشین به شکل نزدیک به-شکل خالص، کربوریزه کردن تا عمق مورد مشخص، خاموش کردن از دمای کربورسازی یا گرم کردن مجدد، حرارت دادن، و در صورت تمایل عمیق-یخ زدن در حدود منفی 120 درجه سانتیگراد برای تثبیت آستنیت باقی مانده{3}} و به دنبال آن آستنیت پایین باقی مانده{3}}. اندازه دانه قبل از کربورسازی معمولاً در یک محدوده کنترل شده نگه داشته می شود، برای مثال اندازه دانه ASTM 5 تا 8، به طوری که مورد و هسته به طور قابل پیش بینی پاسخ می دهند.

تست و کنترل کیفیت

کنترل کیفیت شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی هر گرما، تأیید کشش و سختی، اندازه‌گیری عمق مورد با تراورس ریزسختی، بررسی ریزساختار برای تأیید عدم وجود کاربیدهای شبکه و بررسی غیرمخرب سطوح ماشین‌کاری شده-. خستگی-قطعات حیاتی با آزمایش خستگی خمشی تک دندانی تا تعداد چرخه‌های بالا تأیید می‌شوند، و بازرسی ذرات مغناطیسی پس از آسیاب برای گرفتن سوختگی یا ترک‌های آسیاب اعمال می‌شود.

مقایسه با سایر گریدهای کربور کننده

8620 درجه کربورسازی اقتصادی برای وظیفه متوسط ​​است. 4320 مولیبدن و نیکل را برای چقرمگی بهتر هسته اضافه می کند. 4820 نیکل را برای دنده‌های سنگین-افزایش می‌دهد. E9310 برای استحکام و استحکام در بالای خانواده کربورسازی آلیاژی قرار دارد. نمرات کربن‌سازی ممتاز آلیاژی کبالت{6}}در سختی گرم می‌تواند از E9310 فراتر رود، اما با هزینه‌ی قابل ملاحظه‌ای بالاتر، به همین دلیل است که E9310 پیش‌فرض عملی برای دنده‌هایی با کارایی بالا باقی می‌ماند، جایی که بودجه یک عامل است.

برنامه های کاربردی معمولی

لوله E9310 در چرخ دنده ها، پینیون ها، شفت ها، بلبرینگ ها و اجزای محرک موتور و گیربکس هواپیما، گیربکس های خودرو و مسابقه، سیستم های محرک روتور هلیکوپتر، دوک های ماشین ابزار و کاهنده های دنده صنعتی ماشین کاری می شود. همچنین برای تجهیزات حفره ای و دریایی که قابلیت اطمینان بالا تحت بارگذاری چرخه ای مورد نیاز است، مشخص شده است.

سفارش تیوب E9310

استاندارد ASTM A519 را مشخص کنید. درجه، E9310; شرایطی که معمولاً برای ماشینکاری بازپخت می شود یا در جایی که سختی نهایی مورد نیاز است خاموش و تمپر می شود. قطر خارجی، ضخامت دیوار و طول. و هرگونه آزمایش تکمیلی مانند معاینه اولتراسونیک یا کنترل اندازه دانه. یک گواهی آزمایش مواد که شماره حرارت، شیمی و نتایج مکانیکی را گزارش می‌کند با هر دسته ارائه می‌شود.

سوالات متداول

E در E9310 به چه معناست؟

پیشوند E نشان دهنده فولاد با کیفیت کوره الکتریکی است و 9310 خانواده ترکیبات مولیبدن AISI-SAE نیکل-کروم-، که به طور رسمی UNS G93100 است را نشان می‌دهد.

E9310 بعد از کربوریزه کردن چه سختی می تواند بدست آورد؟

یک کیس E9310 که به درستی کربوره شده و خاموش شده است به 60 HRC و بالاتر می رسد، در حالی که هسته بسته به اندازه بخش و تمپر در محدوده 30 تا 40 HRC باقی می ماند.

آیا E9310 بهتر از 8620 برای چرخ دنده است؟

برای بارهای خمشی بالا و خستگی-دنده بحرانی، بله: محتوای نیکل بالاتر، هسته قوی‌تر، سخت‌تر و سخت‌شدگی بهتر می‌دهد. 8620 برای قطعات متوسط-کارایی کافی و اقتصادی‌تر باقی می‌ماند.

آیا می توان لوله E9310 را جوش داد؟

E9310 درجه جوش نیست. برای ماشینکاری و عملیات حرارتی در نظر گرفته شده است. هر گونه جوشکاری نیاز به صلاحیت رویه تخصصی دارد و در چرخ دنده های تمام شده از آن اجتناب می شود.

چه عمق کیس برای دنده های E9310 معمول است؟

عمق کیس موثر معمولاً بین 0.8 تا 1.2 میلی متر برای چرخ دنده های هوافضا با مقدار دقیق بر اساس ماژول دندان و بار سرویس مشخص می شود.