一.18CrNiMo7-6 é um aço de baixa liga e alta resistência, especialmente adequado para a fabricação de engrenagens de transmissão e componentes de eixo que exigem alta resistência e alta resistência ao desgaste. Este tipo de aço é amplamente utilizado na fabricação de engrenagens de trens ferroviários, principalmente devido às suas excelentes propriedades mecânicas e características de processamento. De acordo com a EN 10084, o 18CrNiMo7-6 possui excelente composição química e propriedades mecânicas, o que o torna um material ideal para a fabricação de engrenagens de trens ferroviários.
2. composição química
A composição química do 18CrNiMo7-6 está em conformidade com a EN 10084, como segue:
A seleção e proporção desses componentes químicos são críticas para o desempenho do 18CrNiMo7-6. Como esses componentes afetam as propriedades dos materiais e por que são particularmente importantes para as engrenagens dos trens ferroviários é explicado em detalhes abaixo.
1. Carbono (C)
O carbono é um dos elementos de liga mais importantes do aço e tem um impacto significativo na dureza e resistência do aço. O teor de carbono do 18CrNiMo7-6 está na faixa de 0,15-0,21%, proporcionando boa dureza e resistência. Um aumento no carbono geralmente aumenta a dureza do aço, mas também pode reduzir a sua plasticidade. Portanto, em 18CrNiMo7-6, o teor de carbono é controlado em uma faixa equilibrada para garantir que boa plasticidade e tenacidade sejam mantidas, ao mesmo tempo que fornece a dureza necessária.
2.Silício (Si)
O principal papel do silício é remover impurezas do aço, ao mesmo tempo que melhora a resistência e a dureza do aço. O teor de silício do 18CrNiMo7-6 não excede 0,4%, o que é suficiente para melhorar a capacidade de desoxidação do aço, mas não afeta muito a plasticidade e as propriedades de processamento do material. A presença de silício contribui para a estabilidade geral do aço.
3.Manganês (Mn)
O manganês ajuda a melhorar a dureza e a resistência do aço e a melhorar sua processabilidade. O teor de manganês do 18CrNiMo7-6 é 0,5-0,9%, o que ajuda a melhorar a resistência do aço ao mesmo tempo que faz com que ele apresente boa usinabilidade durante o processamento. A presença de manganês é muito importante para melhorar a resistência ao desgaste do aço e melhorar a sua capacidade de carga.
4.Fósforo (P) e enxofre (S)
O fósforo e o enxofre são geralmente considerados impurezas prejudiciais no aço, e o excesso de fósforo e enxofre reduzirá a tenacidade e a plasticidade do aço. O teor de fósforo e enxofre do 18CrNiMo7-6 é estritamente controlado dentro de uma faixa máxima de 00,035%, garantindo que a tenacidade e a resistência do material não sejam afetadas negativamente.
5. Cromo (Cr)
O cromo é um elemento chave para melhorar a resistência ao desgaste e a dureza do aço. O teor de cromo do 18CrNiMo7-6 é de 1,5-10,8%, o que ajuda a formar uma camada endurecida e melhorar a resistência à oxidação do aço. A adição de cromo faz com que o 18CrNiMo7-6 exiba excelente resistência ao desgaste na fabricação de engrenagens, mantendo desempenho estável mesmo sob ambientes de trabalho de alta carga e alta velocidade.
6.molibdênio (Mo)
O papel do molibdênio é melhorar ainda mais a dureza e a resistência ao desgaste do aço e melhorar a temperabilidade do aço. O teor de molibdênio em 18CrNiMo7-6 é 0,25-0,35%, e esse conteúdo ajuda a formar uma distribuição uniforme de dureza durante o processo de têmpera, garantindo desempenho estável da engrenagem sob altas cargas. .
7.Níquel (Ni)
A adição de níquel melhora a tenacidade e a resistência do aço. O teor de níquel do 18CrNiMo7-6 é de 1,4-10,7%, o que faz com que o material apresente excelente tenacidade quando submetido a cargas de impacto, evitando fraturas frágeis. O níquel também aumenta a resistência ao desgaste e ao impacto do aço. 8. O teor de impurezas de oxigênio (O2) e hidrogênio (H2) é controlado em um nível muito baixo, o que ajuda a manter a pureza do aço e evitar o declínio de desempenho causado por impurezas. O teor de oxigênio e hidrogênio tem certo efeito nas propriedades mecânicas do aço, e o teor mais baixo pode reduzir a fragilidade do aço e melhorar sua confiabilidade.
8.O conteúdo de oxigênio (O2) e hidrogênio (H2)
as impurezas são controladas em um nível muito baixo, o que ajuda a manter a pureza do aço e evita o declínio de desempenho causado pelas impurezas. O teor de oxigênio e hidrogênio tem certo efeito nas propriedades mecânicas do aço, e o teor mais baixo pode reduzir a fragilidade do aço e melhorar sua confiabilidade.
3.Propriedade mecânica
De acordo com EN 10084, 18CrNiMo7-6 possui as seguintes propriedades mecânicas:
Resistência à tração: não inferior a 1080 MPa. A resistência à tração é a tensão máxima que um material pode suportar no teste de tração e é um índice importante para avaliar a resistência de um material. Para engrenagens de trens ferroviários, esta alta resistência garante que as engrenagens possam suportar as tensões em ambientes operacionais de alta carga sem quebrar ou deformar.
Resistência ao escoamento: 785 MPa. A resistência ao escoamento é o valor da tensão do material no início da deformação permanente, refletindo o limite de resistência do material. O alto limite de escoamento indica que o material pode manter sua forma e funcionar sob altas cargas, evitando degradação por deformação.
Alongamento (A5): não inferior a 8%. O alongamento é um índice importante para medir a plasticidade de um material, indicando o grau de extensão do material no ensaio de tração. O maior alongamento significa que o material pode sofrer deformação moderada sem quebra frágil quando submetido a forças externas, o que é essencial para a segurança do uso das engrenagens.
Encolhimento da seção (Z): não inferior a 35%. O encolhimento da seção reflete a capacidade de deformação plástica do material, e o encolhimento da seção mais alto indica que o material tem boa tenacidade e resistência ao impacto. Isto é necessário para suportar o impacto e a vibração gerados durante a operação dos trens ferroviários.
Essas propriedades mecânicas fazem com que o 18CrNiMo7-6 exiba excelente desempenho em ambientes de trabalho de alta carga e alta velocidade e possa atender aos requisitos de resistência, tenacidade e resistência ao desgaste das engrenagens de trens ferroviários. Quarto, por que escolher 18CrNiMo7-6 para equipamentos de trens ferroviários
4. por que escolher 18CrNiMo7-6 para equipamentos de trem ferroviário
1. Alta resistência e resistência ao desgaste 18CrNiMo7-6 é amplamente utilizado na fabricação de engrenagens devido à sua alta resistência e resistência ao desgaste. Seus principais elementos de liga como cromo, molibdênio e níquel, através de um processo de tratamento térmico adequado (como tratamento de cementação), a formação de uma camada endurecida na superfície da engrenagem, melhorando significativamente a dureza superficial e a resistência ao desgaste da engrenagem . De acordo com a ISO 6336, superfícies de engrenagens de alta dureza podem efetivamente reduzir o atrito e o desgaste e prolongar a vida útil da engrenagem. Especificamente, o tratamento de cementação pode formar uma camada endurecida na superfície da engrenagem, e a dureza pode atingir HRC 58-62, enquanto a parte central mantém uma dureza relativamente baixa para garantir sua tenacidade e capacidade de carga. Esta camada endurecida pode resistir efetivamente ao desgaste sob altas cargas e altas velocidades, reduzir o desgaste das engrenagens e a frequência de substituição e melhorar a eficiência operacional.
2. Boa temperabilidade 18CrNiMo7-6 possui excelente temperabilidade, o que significa que pode manter uma dureza uniforme durante o processo de têmpera. Esta característica permite que a engrenagem mantenha um desempenho estável sob cargas elevadas. De acordo com a norma ASTM A255, o teste de temperabilidade pode avaliar a distribuição de dureza do material em diferentes profundidades, para o 18CrNiMo7-6, sua excelente temperabilidade garante que a dureza ideal possa ser obtida na faixa de espessura de toda a engrenagem, evitando a falha da engrenagem causada pela dureza irregular local.
3. Alta tenacidade A alta tenacidade torna o 18CrNiMo7-6 capaz de suportar grandes cargas de impacto sem fratura frágil. Segundo a ISO 148, o teste de tenacidade avalia o desempenho do material em testes de impacto. 18CrNiMo7-6 tem uma alta taxa de alongamento e encolhimento de seção, o que significa que pode suportar o impacto de deformação moderada, sem quebrar, o que é particularmente importante para engrenagens de trens ferroviários em uso real para suportar o impacto dos trilhos e das rodas .
4. Excelente desempenho de processamento 18CrNiMo7-6 após têmpera, embora a dureza seja maior, mas seu desempenho de processamento ainda é bom. Principalmente no processo de retificação, a usinabilidade do material afeta diretamente a precisão de fabricação e a consistência da engrenagem. Um bom desempenho de processamento pode reduzir o desperdício e a dificuldade de processamento no processo de produção, garantir a alta precisão e estabilidade da engrenagem, melhorando assim a eficiência da produção.
5. Requisitos de padronização 18CrNiMo7-6 em conformidade com EN
O padrão 10084 fornece aos fabricantes referências claras de qualidade e desempenho. Os requisitos de padronização garantem a estabilidade do processo de produção e ajudam a manter a consistência e a confiabilidade do produto. Essa padronização faz com que o 18CrNiMo7-6 tenha um alto grau de reconhecimento e aplicabilidade no mundo, e fornece uma garantia sólida para a operação segura e estável dos trens ferroviários.