浅谈钻机配件材料的选取(二)

2019-11-08 14:00:39 hwgroup 2

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低碳钢,如1015、20,由于淬透性差,渗碳淬火后强度较低。仅适用于轴套、链条、小水阀等表面耐磨、截载量小、冲击小、心部不需要高强度的小工件。管件表面要求耐磨,心部要求具有良好的强度和韧性,常采用20Cr、20CrMnTi等淬透性好的低合金渗碳碳钢。例如,承受一定交变载荷和冲击载荷的活塞销和销轴常在摩擦条件下长期工作时,采用20Cr钢渗碳淬火;钻机齿轮交变载荷和冲击载荷较大(截面≤30-35mm)时,采用20CrMnTi钢渗碳淬火。20CrMnTi钢晶粒细小,淬透性好,热处理变形小,能保证心部获得以低碳马氏体为主体的组织,心部具有高强度(hrc30-43)和高塑性韧性(αK≥100J/cm~2);对于重载大断面(工件壁厚≥35-40mm)渗碳齿轮,30crmnti钢可作为重型拖拉机和汽车用钢,强度心部高,强度心部和渗碳层过渡区也高。低碳钢渗碳淬火和中碳钢调质(正火)高频表面淬火,虽然都是为了提高附件的表面硬度、耐磨性和疲劳强度,但在使用中应加以区分。一般来说,低碳钢淬火主要用于载荷大、冲击σB=700-1000mpa的齿轮、中低速齿轮、花键轴等钻机附件;齿轮、轴类附件采用中碳钢高频表面淬火,载荷较轻(400-700mpa),冲击较小。


因为高频淬火层中碳2马氏体的耐磨性和韧性低于低碳钢和低碳马氏体200-0。此外,由于高频淬火工艺的影响,大模数(M=5-6)重载齿轮和锥齿轮齿面高频淬火层由于沿齿廓分布而无法完成,特别是锥齿轮两弧齿面的硬度差较大,使用中0常时会出现断齿等过早损坏,影响钻机的正常常操作。在这方面,应考虑使用20CrMnTi钢进行渗碳和淬火,而不是40Cr钢进行回火和高频淬火。虽然制造成本较高,但一个屋顶多次使用,利大于弊。渗氮应用。氮化工件具有表面硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强、疲劳强度高的特点,特别是热处理变形小。主要用于机床主轴、镗杆等两个高速相对滑动、易干摩擦的精密附件;要求耐腐蚀、热硬度高的模具(压铸模)挤压蜗杆等,不适用于钻机 中重载齿轮,钻机齿轮的渗碳淬火改为40Cr钢的渗氮淬火。事实证明,得不偿失。渗氮层薄(厚度<0.7 mm)且易碎。心部调质强度不足以支撑重淬硬层。使用中极易发生挤压剥落,特别是钻机齿轮的接触疲劳强度远低于渗碳淬火。


如果渗氮时间超过50小时,以提高某些附件的质量,则首选广泛使用的30crmoal钢。低温调质低碳马氏体的显微组织具有较高的硬度(hrc30-45)和强度,较高的塑性韧性,尤其是材料强度和塑性复合抗力指数断裂韧性KIC。随着回火温度的降低(中高温),中碳钢的硬度和强度提高,塑性韧性和断裂韧性KIC降低。在较高的强度(HRC>30)下,其断裂韧性和塑性韧性远低于淬火低碳钢钻机 中,有些螺栓、销、垫圈等附件要求较高的强度。常材质为45钢或40Cr钢,热处理硬度为hrc35-45,但使用效果不理想。常骨折过早。这种热处理是最后一道工序,要求管件具有中硬度(hrc32-45)和高断裂韧性KIC。采用15mnvb等低碳钢进行低温调质,达到要求的硬度,提高了管件的使用寿命,经济性好。4铸钢钻机 中拨叉形状一般较复杂。它通常由简单的铸钢ZG45制成,一般经过热处理后使用。但常拨叉换挡频繁,扭矩大,易折断,应改用锻钢,以提高质量。由于铸钢成分波动大,夹杂、偏析、疏松等缺陷难以避免,各向异性明显,力学性能达不到要求。


5球墨铸铁球墨铸铁具有良好的减震性、高耐磨性、良好的切削性能,特别是附件成型简单,成本低钻机 中要求一定的强度(σB<600兆帕)和耐磨性,冲击值小(αK≤30~50 J/cm~2)。锻钢用于曲轴、连杆等复杂附件的成形,采用球型墨铸铁制造,取得了经济实用的效果。设计附件采用球型墨铸铁代替锻钢,充分利用其耐压、抗弯、耐磨、活塞环、缸筒等形状简单的优点,保证质量,降低成本。同时需要注意的是,墨石材对基体的连续性有一定的中断裂作用,对附件的强度和韧性有一定的影响。在动态条件下工作时,特别是承受较大拉伸和冲击载荷的关键部位,应谨慎使用。


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标签: 钻机
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