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齒輪材料的運用

文章出處:作者:人氣:发表时间:2018-2-5 17:03:21

我們針對不同化學性質的流體介質,齒輪材質也相對應采用了合金.不鏽鋼及特種進口(英國PEEK;)高分子聚合物材質。


1;聚醚醚酮齒輪
2;不锈钢齿轮;马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差。 马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能不及奥氏体不锈钢。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。在有腐蚀的流体介质工况里,我们绝对禁止使用马氏体不锈钢,在微量腐蚀程度下且相对耐磨要求比较高的油脂类介质我们的齿轮采用此方法操作。我们的B6/B8系列的齿轮材料会通过此手段加工,

3;钛合金齿轮;钛相对于不锈钢来说硬度还是比较软的,钛的硬度为200-295 (布氏),为了耐磨延长齿轮寿命,所以很多时候需要来提高钛表面硬度,钛外表硬化的意图是提升耐磨性,并消除在摩擦条件下作业的零件产生彼此黏附的危险性。在硬度提升的同时,有能够耐蚀性能及疲劳强度也有所提升。钛在高温下会与氧,氮等气体产生反应,导致硬化,高温下(800-900度)进行氮化处置,使其外表维氏硬度高达700以上;经过堆焊,在氩气中同入适当的氮气或许氧气,使其外表硬度能够提升2—3倍;经过离子电镀,使其外表生成一层氮化钛,厚度在5微米左右,外表维氏硬度居然高达16000—20000。钛的耐磨性比较差,如果外表经过氮化处置后,能够构成很硬的氮化层,能够提升钛板的强度, 外表氮化处置的方法有常压气体氮化,负压氮化及离子氮化,因为离子氮化需要时间短,工件变形小,塑性好,能耗低,对环境污染少,离子氮化通常在氮化炉操作,进行氮化时工件在炉内为阴极,炉壁为阳极,经过预先抽真空后,参加氮气或氢等,坚持必定的真空度,通上直流电,升高电压,使含氨气辉光放电,其外表构成辉光,氮气和氢气在电场的效果下高速炮击工件,动能转化为热能,表面形成氮化层即氮化钛层。虽然齿轮面氮化钛硬度维氏可以高达16000—20000,但是此材质齿轮只适合含有油脂类或有润滑的流体介质使用。

 

三;氧化锆齒輪;


4金属陶瓷齿轮; 金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的复合材料简介,金属陶瓷作为研究最早的金属陶瓷,由于具有很高的硬度(HRC 80~92),极高的抗压强度6000MPa (600kg.N/mm),已经应用于许多领域。金属陶瓷为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷的粘土里加了些金属粉,因此制成了金属陶瓷。金属基金属陶瓷是在金属基体中加入氧化物细粉制得 ,又称弥散增强材料 。主要有烧结铝(铝-氧化铝) 、烧结铍(铍-氧化铍)、TD镍(镍-氧化钍)等。由一种或几种陶瓷相与金属相或合金所组成的复合材料。广义的金属陶瓷还包括难熔化合物合金、硬质合金、金属粘结的金刚石工具材料。金属陶瓷中的陶瓷相是具有高熔点 、高硬度的氧化物或难熔化合物,金属相主要是过渡元素(铁、钴、镍、铬、钨、钼等)及其合金。金属陶瓷是一种复合材料,它的定义在不同时期略有不同,如,有的定义为由陶瓷和金属组成的一种材料,或由粉末冶金方法制成的陶瓷与金属的复合材料。其为:由金属和陶瓷原料制成的材料,兼有金属和陶瓷的某些优点,如前者的韧性和抗弯性,后者的耐高温、高强度和抗氧化性能等。是一种由金属或合金与一种或多种陶瓷相组成的非均质的复合材料,其中后者约占15%~85%体积分数,同时在制备的温度下,金属和陶瓷相之问的溶解度相当小。从狭义的角度定义的金属陶瓷是指复合材料中金属和陶瓷相在三维空间上都存在界面的一类材料。金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性,又具有较好的金属韧性和可塑性。

 

四;哈氏合金齒輪;哈氏合金屬于鎳-钼-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽,在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此,近三十年以來、在苛刻的腐蝕環境中,如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環保等工業領域有著相當廣泛的應用。
  哈氏C-276合金的各種腐蝕數據是有其典型性的,但是不能用作規範,尤其是在不明環境中,必須要經過試驗才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強氧化性環境的腐蝕,如熱的濃硝酸。這種合金的産生主要是針對化工過程環境,尤其是存在混酸的情況下,如煙氣脫硫系統的出料泵用設備等。
哈氏合金的力学性能非常突出,它具有高强度、高韧性的特点,所以在机加工方面有一定的难度,而且其应变硬化倾向极强,当变形率达到15%时,约为18-8不锈钢的两倍。哈氏合金还存在中温敏化区,其敏化倾向随变形率的增加而增大。当温度较高时,哈氏合金易吸收有害元素使它的力学性能和耐腐蚀性能下降。1 哈氏合金B   Ni-Mo 合金   对纯硫酸、蠢盐酸和纯氢溴酸有很好的耐蚀性,但不能与氧化性介质并存, 哈氏合金C  Ni-Cr-Mo合金  对于不锈钢过分苛刻的环境中显示出非同一般的通用性和优异的抗腐蚀性能1 哈氏合金B   Ni-Mo 合金   对纯硫酸、蠢盐酸和纯氢溴酸有很好的耐蚀性,但不能与氧化性介质并存, 哈氏合金C  Ni-Cr-Mo合金  对于不锈钢过分苛刻的环境中显示出非同一般的通用性和优异的抗腐蚀性能,Ni65Mo28Fe5V ( Hastelloy B) 和00Ni70Mo28(Hastelloy B-2) 合金,可用于沸腾温度下任何浓度的盐酸,同时在硫酸甚至在氢氟酸中也有良好的耐蚀性。这些镍钼合金还耐磷酸、溴酸、甲酸、醋酸和其它有机酸等非氧化性酸的腐蚀。在氯化铝、氯化镁、氯化铜等非氧化性盐溶液以及湿氯化氢等多种气体中也有很好的耐蚀性。但镍钼合金在含氧化性离子的溶液和硝酸等氧化性酸中耐蚀性不好。在硫酸和盐酸中含有氧化性盐(包括氯化铁、硫酸铁、氯化铜等) 时,甚至只有几个10 - 6量级的浓度,也能显著增加镍钼合金的腐蚀率。盐酸中混入微量硝酸即会加剧镍钼合金的腐蚀。盐酸中的溶解氧也会加剧镍钼合金的腐蚀。如用镍钼合金制成的盐酸泵,由于泵的入口处与空气接触,会加剧入口处的腐蚀程度。同样此材质齿轮只适合含有油脂类或有润滑的流体介质使用。

 

 

5,鎢鋼;鎢鋼(硬質合金)具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。鎢鋼,又稱爲硬質合金,是指至少含有一種金屬碳化物組成的燒結複合材料。碳化鎢,碳化钴,碳化铌、碳化钛,碳化钽是鎢鋼的常見組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結劑結合在一起。粘結劑通常是指金屬钴(Co),但對一些特別的用途,鎳(Ni),鐵(Fe),或其它金屬及合金也可使用。對于一個待定的碳化物和粘結相的成份組合稱之爲“牌號”。

鎢鋼的分類根據ISO標准進行。這種分類的依據是工件的材料種別(如P,M,K,N,S,H牌號)。粘結相成份主要是利用其強度和耐蝕性。
鎢鋼的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是钴、鎳。因此就有了鎢钴合金、鎢鎳合金及鎢钛钴合金。
鋼材中含鎢對鋼材硬度和耐熱性能有很顯著的提高,但是韌性會急劇下降。
鎢資源的主要應用也是硬質合金,也就是鎢鋼。硬質合金,被稱爲現代工業的牙齒,鎢鋼制品的使用程度非常廣泛。[1]
鎢鋼屬于硬質合金,又稱之爲鎢钛合金。硬度可以達到89~95HRA,正因如此,鎢鋼的産品(常見的有鎢鋼手表),具有不易被磨損,堅硬不怕退火,但質脆的特性。硬質合金中主要成分爲碳化鎢和钴,其占所有成分的99%,1%爲其他金屬,所以也被稱作鎢鋼。堅硬不怕退火,但質脆。屬于稀有金屬之,鎢鋼(硬質合金)具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能,特別是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的溫度下也基本保持不變,在1000℃時仍有很高的硬度。