{"id":2322,"date":"2026-06-24T02:50:11","date_gmt":"2026-06-24T02:50:11","guid":{"rendered":"https:\/\/helicalcutgears.top\/?p=2322"},"modified":"2026-06-24T02:50:11","modified_gmt":"2026-06-24T02:50:11","slug":"helical-gear-heat-treatment-guide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/helicalcutgears.top\/bs\/helical-gear-heat-treatment-guide\/","title":{"rendered":"Termi\u010dka ocjena spiralnog zup\u010danika \u2014 Prora\u010dun gubitka snage, generiranje topline i zahtjevi za hla\u0111enje"},"content":{"rendered":"
\n
\n
<\/div>\n
\n

Termi\u010dka obrada spiralnih zup\u010danika \u2014 pore\u0111enje cementacije, indukcijskog kaljenja, nitriranja i kvantitativne obrade (QT)<\/h1>\n

Termi\u010dka obrada primijenjena na spiralni zup\u010danik<\/strong> Spiralni zup\u010danik odre\u0111uje tvrdo\u0107u njegove povr\u0161ine, vijek trajanja od zamora, deformaciju nakon obrade i da li je potrebno bru\u0161enje nakon obrade. Odabir pogre\u0161nog procesa - cementiranje zup\u010danika koji bi trebao biti nitriran ili QT kaljenje onog koji treba cementirati - mo\u017ee proizvesti zup\u010danik s ispravnim izgledom, ali potpuno pogre\u0161nim performansama u pogledu zamora. Ovaj vodi\u010d pokriva svaku prakti\u010dnu opciju termi\u010dke obrade s parametrima procesa, dosti\u017enom tvrdo\u0107om, \u03c3_H lim i specifikacijom crte\u017ea.<\/p>\n

Potvrdite termi\u010dku obradu za va\u0161u opremu \u2192<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\u010cetiri procesa termi\u010dke obrade za spiralne zup\u010danike - uporedna analiza<\/h2>\n
\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Proces<\/th>\nTvrdo\u0107a povr\u0161ine<\/th>\nTvrdo\u0107a jezgra<\/th>\nDubina slu\u010daja<\/th>\n\u03c3_H lim (MPa)<\/th>\nDistorzija<\/th>\nBru\u0161enje nakon HT-a<\/th>\nRelativni tro\u0161ak<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
QT (kaljenje i otpu\u0161tanje)<\/td>\nHB 220\u2013350<\/td>\nIsti prolazni presjek<\/td>\nNema ku\u0107i\u0161ta \u2014 kroz kaljeno<\/td>\n490\u2013680<\/td>\nMinimalno<\/td>\nOpcionalno (adekvatno za zglobno obrezivanje)<\/td>\n1,0\u00d7<\/td>\n<\/tr>\n
Indukcijsko kaljenje<\/td>\nHRC 50\u201358<\/td>\nHRC 28\u201338 (QT jezgro)<\/td>\n0,5\u20135 mm (frekventno kontrolirano)<\/td>\n820\u20131050<\/td>\nUmjereno \u2014 lokalno termi\u010dko naprezanje<\/td>\nPotrebno za DIN klasu 5\u20136<\/td>\n1,4\u20131,8\u00d7<\/td>\n<\/tr>\n
Plinska cementacija + Q + T<\/td>\nHRC 58\u201362<\/td>\nHRC 30\u201338<\/td>\n0,5\u20133,0 mm (vremenski kontrolirano)<\/td>\n1500\u20131800<\/td>\nVisoka \u2014 puni ciklus pe\u0107i<\/td>\nObavezno za DIN klasu 5\u20137<\/td>\n2,0\u20132,8\u00d7<\/td>\n<\/tr>\n
Gasno nitriranje<\/td>\nHV 700\u20131050 (HRC 62+)<\/td>\nHRC 28\u201338 (QT prije HT)<\/td>\n0,1\u20130,6 mm (plitko)<\/td>\n1100\u20131450<\/td>\nVrlo nisko (maksimalno 520\u00b0C)<\/td>\nObi\u010dno nije potrebno<\/td>\n2,2\u20132,8\u00d7<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Proces 1: Kaljenje i otpu\u0161tanje (QT) \u2014 Osnovna linija za bok mekog zuba<\/h2>\n

QT (kaljenje i otpu\u0161tanje) je najjednostavnija termi\u010dka obrada za spiralni zup\u010danik<\/strong> Vrste \u010delika: kovani ili \u0161ipkasti brus se austenitizira na 820\u2013880\u00b0C, kali u ulju ili vodi, a zatim otpu\u0161ta na 550\u2013680\u00b0C do ciljane tvrdo\u0107e. Rezultat je ravnomjerno okaljeni, \u017eilavi presjek bez povr\u0161inskog sloja. Tvrdo\u0107a povr\u0161ine je ograni\u010dena temperaturom otpu\u0161tanja \u2014 HB 220 odgovara temperaturi od pribli\u017eno 630\u00b0C; HB 320 temperaturi od pribli\u017eno 560\u00b0C.<\/p>\n

QT spiralni zup\u010danici<\/strong> se re\u017eu nakon QT ciklusa \u2014 zubi zup\u010danika se glodaju ili oblikuju u kona\u010dnom kaljenom stanju (HB 220\u2013350 se lako mo\u017ee na\u0107i na azijskom tr\u017ei\u0161tu). Ne primjenjuje se termi\u010dka obrada nakon rezanja zuba, tako da nije potreban oporavak od deformacije, a preciznost DIN klase 7\u20139 direktnim glodanjem je dosti\u017ena. QT je ispravna specifikacija kada: je primijenjeno optere\u0107enje unutar raspona \u03c3_H lim od 490\u2013680 MPa; bru\u0161enje nije planirano; i zup\u010danik se nalazi u nekriti\u010dnom op\u0107em industrijskom pogonu ispod 15 m\/s brzine na liniji koraka.<\/p>\n

Proces 2: Cementacija plinom \u2014 Standard za vrhunske spiralne zup\u010danike<\/h2>\n

\"Cementirani<\/p>\n

Karburizirano spiralni zup\u010danik<\/strong> \u2014 povr\u0161ina tvrdo\u0107e HRC 58\u201362, obi\u010dno efektivne dubine ku\u0107i\u0161ta od 0,8\u20132,0 mm (do HV 550), daje \u03c3_H lim od 1500\u20131800 MPa i \u010dini ve\u0107inu preciznih dijelova u automobilskoj, elektri\u010dnoj, CNC, brodskoj i te\u0161koj industriji spiralni zup\u010danik<\/strong> proizvodnja \u0161irom svijeta<\/p>\n

Ciklus cementacije \u2014 Parametri procesa<\/h3>\n

Plinska cementacija oboga\u0107uje povr\u0161inu zuba spiralni zup\u010danik<\/strong> niskouglji\u010dnog legiranog \u010delika (obi\u010dno 20CrMnTi ili 17CrNiMo6) s ugljikom izlaganjem atmosferi endotermnog plina + plina za oboga\u0107ivanje (propan ili prirodni plin) na 880\u2013940\u00b0C. Ugljik difundira prema unutra od povr\u0161ine, uspostavljaju\u0107i gradijent koncentracije ugljika koji, nakon kaljenja i otpu\u0161tanja, stvara tvrdu martenzitnu povr\u0161inu preko \u017eilave jezgre s ni\u017eim udjelom ugljika:<\/p>\n

\n
\n

Temperatura austenitizacije<\/strong><\/p>\n

880\u2013940\u00b0C. Vi\u0161a temperatura pove\u0107ava brzinu difuzije ugljika, ali rizikuje rast zrna kod nekih \u010delika. 17CrNiMo6 podnosi 940\u00b0C bez rasta zrna; 20CrMnTi je ograni\u010den na maksimalno 920\u00b0C.<\/p>\n<\/div>\n

\n

Kontrola uglji\u010dnog potencijala<\/strong><\/p>\n

Atmosferski uglji\u010dni potencijal C_P = 0,75\u20130,85% tokom cementacije; smanjen na 0,65\u20130,70% tokom faze difuzije kako bi se izravnao profil ku\u0107i\u0161ta. Prati se CO\u2082 ili O\u2082 sondom u pe\u0107i.<\/p>\n<\/div>\n

\n

Kontrola dubine ku\u0107i\u0161ta<\/strong><\/p>\n

Efektivna dubina ku\u0107i\u0161ta (do HV 550) \u2248 0,18 \u00d7 \u221avrijeme na temperaturi [sati]. Cilj 0,8 mm: pribli\u017eno 20 sati ukupnog ciklusa. Cilj 1,5 mm: pribli\u017eno 70 sati. Vrijeme je tro\u0161ak procesa.<\/p>\n<\/div>\n

\n

Ugasiti i ubla\u017eiti<\/strong><\/p>\n

Kaljenje u ulju od 820\u2013840\u00b0C do sobne temperature. Otpu\u0161tanje na 150\u2013200\u00b0C tokom 2 sata \u2014 smanjuje zaostali napon i krhkost uz zadr\u017eavanje HRC 58\u201362. Vi\u0161e temperature otpu\u0161tanja smanjuju tvrdo\u0107u povr\u0161ine ispod specifikacije.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Za\u0161to je bru\u0161enje obavezno nakon cementacije:<\/strong> Ciklus pe\u0107i na 880\u2013940\u00b0C uvodi termi\u010dku i transformacionu distorziju od 0,05\u20130,3 mm na profilu i hvati\u0161tu zuba \u2014 \u0161to daleko prelazi tolerancijske granice DIN klase 5\u20137. Deformisani zup\u010danik mora se izbrusiti nakon cementiranja kako bi se vratila klasa ta\u010dnosti. Zbog toga se koristi cementirani zup\u010danik DIN klase 5. spiralni zup\u010danik<\/strong> je uvijek cementirani I bru\u0161eni zup\u010danik \u2014 samo cementiranje proizvodi DIN klasu 10\u201312, a bru\u0161enje vra\u0107a preciznost.<\/div>\n

Proces 3: Indukcijsko kaljenje \u2014 Selektivno povr\u0161insko kaljenje za velike zup\u010danike<\/h2>\n

Indukcijsko kaljenje koristi elektromagnetsku indukciju za zagrijavanje spiralni zup\u010danik<\/strong> povr\u0161ina zuba se brzo (obi\u010dno unutar 1-10 sekundi po zubu ili po prolazu skeniranja) zagrijava do temperature austenitizacije, nakon \u010dega slijedi trenutno kaljenje. Samo povr\u0161ina unutar dubine elektromagnetnog prodiranja se zagrijava i kaljuje - jezgro ostaje na svojoj tvrdo\u0107i prije indukcije (obi\u010dno QT HB 280-320 za 42CrMo). Rezultat: tvrda povr\u0161ina, \u017eilavo jezgro, s granicom izme\u0111u ku\u0107i\u0161ta i jezgre koja se nalazi na kontroliranoj dubini odre\u0111enoj frekvencijom induktora:<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n
Frekvencija induktora<\/th>\nDubina prodiranja<\/th>\nOdgovaraju\u0107i modul zup\u010danika<\/th>\nUzorak o\u010dvr\u0161\u0107avanja<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
450 kHz (HF)<\/td>\n0,3\u20130,8 mm<\/td>\nM2\u2013M5<\/td>\nSamo povr\u0161ina; pra\u0107enje konture profila zuba<\/td>\n<\/tr>\n
10\u201330 kHz (MF)<\/td>\n1,0\u20132,5 mm<\/td>\nM5\u2013M16<\/td>\nDjelomi\u010dni slu\u010daj koji prati konturu zuba; kroz zub za manje module<\/td>\n<\/tr>\n
1\u20133 kHz (LF)<\/td>\n3\u20136 mm<\/td>\nM16\u2013M40+<\/td>\nKaljenje kroz zub za velike module; granica izme\u0111u ku\u0107i\u0161ta i jezgra ispod korijena<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Indukcijsko kaljenje je posebno pogodno za velike module spiralni zup\u010danici<\/strong> (M16\u2013M50) za primjenu u rudarstvu, cementnim mlinovima i valjaonicama gdje bi plinsko cementiranje zahtijevalo neprakti\u010dno duge cikluse pe\u0107i (70\u2013200 sati za dubinu ku\u0107i\u0161ta od 2\u20135 mm) i uzrokovalo bi neupravljive deformacije u velikim presjecima. Indukcijsko kaljenje zagrijava i kali lokalno, stvaraju\u0107i manje ukupne deformacije nego puni ciklus pe\u0107i - iako slo\u017eeni termi\u010dki gradijent i dalje zahtijeva bru\u0161enje nakon kaljenja za DIN klasu 5\u20137.<\/p>\n

Proces 4: Gasno nitriranje \u2014 Dimenzionalna stabilnost zup\u010danika alatnih ma\u0161ina<\/h2>\n

Gasno nitriranje difundira du\u0161ik u povr\u0161inu pre-QT-a spiralni zup\u010danik<\/strong> \u010delik (obi\u010dno 38CrMoAl, ali i 42CrMo i 40Cr za industrijske zup\u010danike) na 490\u2013530\u00b0C \u2014 znatno ispod temperature transformacije. Du\u0161ik se spaja s legiraju\u0107im elementima (Cr, Mo, Al) i formira izuzetno tvrde nitridne precipitate, proizvode\u0107i povr\u0161insku tvrdo\u0107u HV 700\u20131050 bez ikakve fazne transformacije. Odsustvo transformacije zna\u010di:<\/p>\n