一.18CrNiMo7-6 je nízkolegovaná ocel s vysokou pevností, vhodná zejména pro výrobu součástí převodových kol a hřídelí vyžadujících vysokou pevnost a vysokou odolnost proti opotřebení. Tento druh oceli je široce používán při výrobě železničních soukolí, především díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem a zpracovatelským vlastnostem. Podle normy EN 10084 má 18CrNiMo7-6 vynikající chemické složení a mechanické vlastnosti, což z něj činí ideální materiál pro výrobu ozubených kol železničních vlaků.
2. chemické složení
Chemické složení 18CrNiMo7-6 vyhovuje normě EN 10084, a to následovně:
Výběr a poměr těchto chemických složek jsou rozhodující pro výkon 18CrNiMo7-6. Jak tyto součásti ovlivňují vlastnosti materiálů a proč jsou zvláště důležité pro převody železničních vlaků, je podrobně vysvětleno níže.
1. uhlík (C)
Uhlík je jedním z nejdůležitějších legujících prvků oceli a má významný vliv na tvrdost a pevnost oceli. Obsah uhlíku 18CrNiMo7-6 se pohybuje v rozmezí 0.15-0,21 %, poskytuje dobrou tvrdost a pevnost. Zvýšení uhlíku obecně zvyšuje tvrdost oceli, ale může také snížit její plasticitu. Proto je v 18CrNiMo7-6 obsah uhlíku řízen ve vyváženém rozsahu, aby bylo zajištěno zachování dobré plasticity a houževnatosti a zároveň poskytnutí potřebné tvrdosti.
2.křemík (Si)
Hlavní úlohou křemíku je odstranit nečistoty v oceli a zároveň zlepšit pevnost a tvrdost oceli. Obsah křemíku 18CrNiMo7-6 nepřesahuje 0,4 %, což je dostatečné pro zlepšení deoxidační schopnosti oceli, ale neovlivňuje příliš plasticitu a zpracovatelské vlastnosti materiálu. Přítomnost křemíku přispívá k celkové stabilitě oceli.
3.mangan (Mn)
Mangan pomáhá zlepšit tvrdost a pevnost oceli a zlepšit její zpracovatelnost. Obsah manganu v 18CrNiMo7-6 je 0.5-0,9 %, což pomáhá zlepšit pevnost oceli a zároveň umožňuje její dobrou obrobitelnost během zpracování. Přítomnost manganu je velmi důležitá pro zlepšení odolnosti oceli proti opotřebení a zlepšení její únosnosti.
4.Fosfor (P) a síra (S)
Fosfor a síra jsou obecně považovány za škodlivé nečistoty v oceli a nadměrné množství fosforu a síry sníží houževnatost a plasticitu oceli. Obsah fosforu a síry v 18CrNiMo7-6 je přísně kontrolován v maximálním rozsahu 0,035 %, což zajišťuje, že houževnatost a pevnost materiálu nebudou negativně ovlivněny.
5. Chrom (Cr)
Chrom je klíčovým prvkem pro zlepšení odolnosti oceli proti opotřebení a tvrdosti. Obsah chrómu 18CrNiMo7-6 je 1.5-1,8 %, což pomáhá vytvářet vytvrzenou vrstvu a zlepšuje odolnost oceli vůči oxidaci. Přídavek chrómu způsobuje, že 18CrNiMo7-6 vykazuje vynikající odolnost proti opotřebení při výrobě ozubených kol a udržuje stabilní výkon i při vysokém zatížení a vysokorychlostních pracovních prostředích.
6.molybden (Mo)
Úlohou molybdenu je dále zlepšovat tvrdost a odolnost oceli proti opotřebení a zlepšovat prokalitelnost oceli. Obsah molybdenu v 18CrNiMo7-6 je 0.25-0,35 % a tento obsah pomáhá vytvořit rovnoměrné rozložení tvrdosti během procesu kalení, což zajišťuje stabilní výkon převodu při vysokém zatížení .
7.nikl (Ni)
Přídavek niklu zlepšuje houževnatost a pevnost oceli. Obsah niklu 18CrNiMo7-6 je 1.4-1,7 %, díky čemuž materiál vykazuje vynikající houževnatost při rázovém zatížení a zabraňuje křehkému lomu. Nikl také zvyšuje odolnost oceli proti opotřebení a nárazu. 8. Obsah nečistot kyslíku (O2) a vodíku (H2) je kontrolován na velmi nízké úrovni, což pomáhá udržovat čistotu oceli a zabraňuje poklesu výkonu způsobenému nečistotami. Obsah kyslíku a vodíku má určitý vliv na mechanické vlastnosti oceli a nižší obsah může snížit křehkost oceli a zlepšit její spolehlivost.
8.Obsah kyslíku (O2) a vodíku (H2)
nečistoty jsou kontrolovány na velmi nízké úrovni, což pomáhá udržovat čistotu oceli a zabraňuje poklesu výkonu způsobenému nečistotami. Obsah kyslíku a vodíku má určitý vliv na mechanické vlastnosti oceli a nižší obsah může snížit křehkost oceli a zlepšit její spolehlivost.
3.Mechanická vlastnost
Podle EN 10084 má 18CrNiMo7-6 následující mechanické vlastnosti:
Pevnost v tahu: ne méně než 1080 MPa. Pevnost v tahu je maximální napětí, které může materiál odolat při tahové zkoušce, a je to důležitý ukazatel pro hodnocení pevnosti materiálu. U převodů železničních vlaků tato vysoká pevnost zajišťuje, že převody vydrží namáhání v provozních prostředích s vysokým zatížením, aniž by se zlomily nebo deformovaly.
Mez kluzu: 785 MPa. Mez kluzu je hodnota napětí materiálu na začátku trvalé deformace, odrážející mez pevnosti materiálu. Vysoká mez kluzu ukazuje, že materiál si může zachovat svůj tvar a funkci i při vysokém zatížení, čímž se zabrání degradaci v důsledku deformace.
Tažnost (A5): ne méně než 8 %. Tažnost je důležitým ukazatelem pro měření plasticity materiálu, který udává stupeň roztažení materiálu při zkoušce tahem. Vyšší tažnost znamená, že materiál může podstoupit mírnou deformaci bez křehkého lámání, když je vystaven vnějším silám, což je zásadní pro bezpečnost používání převodů.
Smrštění průřezu (Z): ne méně než 35 %. Smrštění průřezu odráží schopnost plastické deformace materiálu a vyšší smrštění průřezu ukazuje, že materiál má dobrou houževnatost a odolnost proti nárazu. To je nezbytné, aby odolalo nárazům a vibracím vznikajícím při provozu železničních vlaků.
Díky těmto mechanickým vlastnostem vykazuje 18CrNiMo7-6 vynikající výkon při vysokém zatížení a vysokorychlostních pracovních prostředích a může splňovat požadavky na pevnost, houževnatost a odolnost proti opotřebení u převodů železničních vlaků. Za čtvrté, proč zvolit 18CrNiMo7-6 pro zařízení železničního vlaku
4. proč zvolit 18CrNiMo7-6 pro železniční zařízení
1. Vysoká pevnost a odolnost proti opotřebení 18CrNiMo7-6 je široce používán při výrobě ozubených kol kvůli své vysoké pevnosti a odolnosti proti opotřebení. Jeho hlavní legující prvky, jako je chrom, molybden a nikl, prostřednictvím vhodného procesu tepelného zpracování (např. nauhličování), vytvoření vytvrzené vrstvy na povrchu ozubeného kola, čímž se výrazně zlepší povrchová tvrdost a odolnost ozubení proti opotřebení. . Podle ISO 6336 mohou povrchy ozubených kol s vysokou tvrdostí účinně snížit tření a opotřebení a prodloužit životnost ozubených kol. Konkrétně může nauhličování vytvořit na povrchu ozubeného kola vytvrzenou vrstvu a tvrdost může dosáhnout HRC 58-62, zatímco jádrová část si zachovává relativně nízkou tvrdost, aby byla zajištěna jeho houževnatost a únosnost. Tato tvrzená vrstva může účinně odolávat opotřebení při vysokém zatížení a vysokých rychlostech, snížit opotřebení převodů a frekvenci výměny a zlepšit provozní účinnost.
2. Dobrá prokalitelnost 18CrNiMo7-6 má vynikající prokalitelnost, což znamená, že si během procesu kalení dokáže udržet rovnoměrnou tvrdost. Tato charakteristika umožňuje převodu udržovat stabilní výkon při vysokém zatížení. Podle normy ASTM A255 může test prokalitelnosti vyhodnotit rozložení tvrdosti materiálu v různých hloubkách, u 18CrNiMo7-6 jeho vynikající prokalitelnost zajišťuje, že lze dosáhnout ideální tvrdosti v rozsahu tloušťky celého ozubeného kola, což zabraňuje porucha ozubeného kola způsobená místní nerovnoměrnou tvrdostí.
3. Vysoká houževnatost Díky vysoké houževnatosti je 18CrNiMo7-6 schopen odolat velkému rázovému zatížení bez křehkého lomu. Podle ISO 148 test houževnatosti posuzuje vlastnosti materiálu při rázových zkouškách. 18CrNiMo7-6 má vysokou tažnost a míru smrštění části, což znamená, že odolá nárazům mírné deformace, aniž by se zlomila, což je zvláště důležité pro převody železničních vlaků při skutečném použití, aby vydržely nárazy kolejí a kol .
4. Vynikající zpracovatelský výkon 18CrNiMo7-6 po kalení, i když tvrdost je vyšší, ale jeho zpracovatelský výkon je stále dobrý. Zejména v procesu broušení obrobitelnost materiálu přímo ovlivňuje přesnost výroby a konzistenci ozubení. Dobrý výkon zpracování může snížit odpad a obtížnost zpracování ve výrobním procesu, zajistit vysokou přesnost a stabilitu ozubeného kola, a tím zlepšit efektivitu výroby.
5. Požadavky na standardizaci 18CrNiMo7-6 vyhovuje normě EN
Norma 10084 poskytuje výrobcům jasná měřítka kvality a výkonu. Standardizační požadavky zajišťují stabilitu výrobního procesu a pomáhají udržovat konzistenci a spolehlivost produktu. Díky této standardizaci má 18CrNiMo7-6 vysoký stupeň uznání a použitelnosti ve světě a poskytuje solidní záruku bezpečného a stabilního provozu železničních vlaků.