ഗിയറുകൾക്ക് കാർബറൈസിംഗ് ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്മെന്റ്: കരുത്ത്, ഈട്, പ്രകടനം എന്നിവ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു

ആധുനിക പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന ടോർക്ക്, തുടർച്ചയായ ഭ്രമണം, കനത്ത ലോഡുകൾ, ചാഞ്ചാട്ടമുള്ള വേഗത, നീണ്ട പ്രവർത്തന ചക്രങ്ങൾ എന്നിവയിൽ ഗിയറുകൾ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത അലോയ് സ്റ്റീലുകൾക്ക്, നല്ല ആന്തരിക കാഠിന്യം ഉണ്ടെങ്കിലും, ഉപരിതല തകരാർ, പല്ല് പൊട്ടൽ, ഉരച്ചിൽ, തേയ്മാനം, ക്ഷീണം എന്നിവയില്ലാതെ അത്തരം ആവശ്യപ്പെടുന്ന പ്രയോഗങ്ങളെ പലപ്പോഴും നേരിടാൻ കഴിയില്ല. ഈ വെല്ലുവിളികളെ മറികടക്കാൻ, ഗിയർ നിർമ്മാണത്തിൽ ചൂട് ചികിത്സ ഒരു അനിവാര്യ ഘട്ടമായി മാറുന്നു, കൂടാതെ എല്ലാ രീതികളിലും,കാർബറൈസിംഗ്ഏറ്റവും ഫലപ്രദമായ ഉപരിതല കാഠിന്യം പ്രക്രിയകളിൽ ഒന്നായി ഇത് വേറിട്ടുനിൽക്കുന്നു.

ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സ്റ്റീൽ ഗിയറുകളുടെ ഉപരിതല പാളിയിലേക്ക് കാർബൺ അവതരിപ്പിക്കുന്ന ഒരു മെറ്റലർജിക്കൽ സാങ്കേതികതയാണ് കാർബറൈസിംഗ് (കേസ് ഹാർഡനിംഗ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു). കെടുത്തിയ ശേഷം, ഉപരിതലം ഒരു ഹാർഡ് മാർട്ടൻസിറ്റിക് കേസായി മാറുന്നു, അതേസമയം കോർ കാഠിന്യവും ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും നിലനിർത്തുന്നു. ഈ കോമ്പിനേഷൻ പുറത്ത് കഠിനവും അകത്ത് കടുപ്പമുള്ളതുമാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് കാർബറൈസ്ഡ് ഗിയറുകൾ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ട്രാൻസ്മിഷനുകൾ, വ്യാവസായിക ഗിയർബോക്സുകൾ, ഹെവി മെഷിനറികൾ, ഖനന ഉപകരണങ്ങൾ, എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഡ്രൈവുകൾ, റോബോട്ടിക്‌സ് എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

എന്താണ് കാർബറൈസിംഗ്?

കാർബറൈസിംഗ് എന്നത് സാധാരണയായി 880°C മുതൽ 950°C വരെയുള്ള താപനിലയിൽ നടത്തുന്ന ഒരു ഡിഫ്യൂഷൻ അധിഷ്ഠിത താപ ചികിത്സയാണ്. ഈ പ്രക്രിയയ്ക്കിടെ, കാർബൺ സമ്പുഷ്ടമായ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഗിയറുകൾ ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു. കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉരുക്കിന്റെ ഉപരിതല പാളിയിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും അതിന്റെ കാർബൺ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ആവശ്യമായ സമയത്തേക്ക് കുതിർത്തതിനുശേഷം, ഗിയറുകൾ വേഗത്തിൽ കെടുത്തി ഒരു കാഠിന്യമേറിയ മാർട്ടൻസിറ്റിക് കേസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു.

കാർബൺ നുഴഞ്ഞുകയറ്റത്തിന്റെ ആഴത്തെ കേസ് ഡെപ്ത് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് താപനില, ഹോൾഡിംഗ് സമയം, കാർബൺ പൊട്ടൻഷ്യൽ എന്നിവ വ്യത്യാസപ്പെടുത്തി നിയന്ത്രിക്കാം. സാധാരണയായി, ടാർഗെറ്റ് കേസ് ഡെപ്ത് 0.8 മില്ലീമീറ്റർ മുതൽ 2.5 മില്ലീമീറ്റർ വരെയാണ്, ഇത് ആപ്ലിക്കേഷൻ, ഗിയർ വലുപ്പം, ആവശ്യമായ ലോഡ് കപ്പാസിറ്റി എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഗിയറുകൾക്ക് കാർബറൈസിംഗ് ആവശ്യമായി വരുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

കാർബറൈസിംഗ് എന്നത് കാഠിന്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല; യഥാർത്ഥ ജോലി സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രകടനം ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. പ്രധാന നേട്ടങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം
   കാഠിന്യം കൂടിയ പ്രതലം, ഉരച്ചിലുകൾ, കുഴികൾ, മൈക്രോ-സ്പല്ലിംഗ്, ഉപരിതല ക്ഷീണം എന്നിവ തടയുന്നു.

2. ഉയർന്ന ഭാരം വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി
   കാർബറൈസ്ഡ് ഗിയറുകൾക്ക് കൂടുതൽ ഭാരങ്ങൾ വഹിക്കാനും രൂപഭേദം കൂടാതെ ഉയർന്ന ടോർക്ക് പ്രസരിപ്പിക്കാനും കഴിയും.

3. മെച്ചപ്പെട്ട പല്ല് വളയ്ക്കൽ ശക്തി
   മൃദുവായ ഡക്റ്റൈൽ കോർ ആഘാതത്തെയും ആഘാതത്തെയും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ഇത് പല്ല് പൊട്ടാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു.

4. മികച്ച ക്ഷീണ ജീവിതം
   ഉയർന്ന സൈക്കിൾ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കാർബറൈസ്ഡ് ഗിയറുകൾക്ക് പതിനായിരക്കണക്കിന് മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.

5. കുറഞ്ഞ ഘർഷണവും താപ ഉൽ‌പാദനവും
   സുഗമമായ പല്ല് ഇടപഴകൽ ശാന്തവും കൂടുതൽ ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ളതുമായ പ്രക്ഷേപണം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഈ ഗുണങ്ങൾ കാരണം, കാർബറൈസിംഗ് ഒരു സാധാരണ താപ ചികിത്സയായി മാറിയിരിക്കുന്നുഓട്ടോമോട്ടീവ്ഗിയറുകൾ, പ്രത്യേകിച്ച്ബെവൽ ഗിയറുകൾ, ഹെലിക്കൽ ഗിയറുകൾ, റിംഗ് ഗിയറുകൾ, ഡിഫറൻഷ്യൽ ഗിയറുകൾ, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഷാഫ്റ്റുകൾ.

കാർബറൈസിംഗ് പ്രക്രിയ ഘട്ടം ഘട്ടമായി

ഒരു സമ്പൂർണ്ണ കാർബറൈസിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ നിരവധി ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഓരോന്നും അന്തിമ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നു:

1. പ്രീ-ഹീറ്റിംഗും ഓസ്റ്റെനിറ്റൈസിംഗും

ഗിയറുകൾ കാർബറൈസിംഗ് താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കപ്പെടുന്നു, അവിടെ ഉരുക്ക് ഓസ്റ്റെനൈറ്റ് ആയി മാറുന്നു. ഈ ഘടന കാർബൺ എളുപ്പത്തിൽ വ്യാപിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

2. കാർബൺ ഡിഫ്യൂഷനും കേസ് രൂപീകരണവും

കാർബൺ സമ്പുഷ്ടമായ ഒരു അന്തരീക്ഷത്തിലാണ് (ഗ്യാസ്, വാക്വം, അല്ലെങ്കിൽ ഖര കാർബറൈസിംഗ് ഏജന്റ്) ഗിയറുകൾ പിടിച്ചിരിക്കുന്നത്. കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉള്ളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും, ക്വഞ്ചിംഗിന് ശേഷം ഒരു കാഠിന്യമേറിയ കേസ് രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

3. ശമിപ്പിക്കൽ

വേഗത്തിലുള്ള തണുപ്പിക്കൽ ഉയർന്ന കാർബൺ ഉപരിതല പാളിയെ മാർട്ടൻസൈറ്റാക്കി മാറ്റുന്നു - അത്യധികം കാഠിന്യമുള്ളതും തേയ്മാനം പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമാണ്.

4. ടെമ്പറിംഗ്

ശമിപ്പിച്ചതിനുശേഷം, പൊട്ടൽ കുറയ്ക്കുന്നതിനും, കാഠിന്യം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, സൂക്ഷ്മഘടന സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിനും ടെമ്പറിംഗ് ആവശ്യമാണ്.

5. അന്തിമ യന്ത്രവൽക്കരണം / പൊടിക്കൽ

കൃത്യമായ പല്ല് ജ്യാമിതി, സുഗമമായ കോൺടാക്റ്റ് പാറ്റേൺ, ഒപ്റ്റിമൽ ശബ്ദ നിയന്ത്രണം എന്നിവ നേടുന്നതിന് ഹീറ്റ്-ട്രീറ്റ് ചെയ്ത ഗിയറുകൾ പലപ്പോഴും ഫിനിഷ് ഗ്രൈൻഡിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ലാപ്പിംഗിന് വിധേയമാകുന്നു.

ഗിയറിനുള്ള കാർബറൈസിംഗ് തരങ്ങൾ

നിരവധി കാർബറൈസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, ഓരോന്നിനും സവിശേഷമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

അവർക്കിടയിൽ,വാക്വം കാർബറൈസിംഗ്ഏകീകൃത കേസ് വിതരണം, പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദം, കുറഞ്ഞ വികലത എന്നിവ കാരണം കൃത്യതയുള്ള ഗിയറുകൾക്ക് ഇത് കൂടുതലായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു.

കാർബറൈസിംഗിനുള്ള മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്

എല്ലാ സ്റ്റീലുകളും കാർബറൈസിംഗിന് അനുയോജ്യമല്ല. നല്ല കാഠിന്യവും കാഠിന്യവുമുള്ള കുറഞ്ഞ കാർബൺ അലോയ് സ്റ്റീലുകളാണ് അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ.

സാധാരണ കാർബറൈസിംഗ് സ്റ്റീലുകൾ:

• 16 ദശലക്ഷം ഡോളർ5

• 20CrMnTi

• 8620 / 4320 സ്റ്റീൽ

• 18സിആർനിമോ7-6

• എസ്‌സി‌എം 415 / എസ്‌സി‌എം 420

ഈ സ്റ്റീലുകൾ ആഴത്തിലുള്ള കേസ് കാഠിന്യം അനുവദിക്കുന്നു, അതേസമയം ശക്തമായ, ഡക്റ്റൈൽ കോർ നിലനിർത്തുന്നു - ഹെവി-ഡ്യൂട്ടി ഗിയറുകൾക്ക് അനുയോജ്യം.

കാർബറൈസ്ഡ് ഗിയറുകളിലെ ഗുണനിലവാര ഘടകങ്ങൾ

സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനം കൈവരിക്കുന്നതിന്, നിരവധി നിർണായക ഘടകങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

1. ഉപരിതല കാർബൺ സാന്ദ്രത

2. ഫലപ്രദമായ കേസ് ഡെപ്ത് (ECD)

3. ഓസ്റ്റിനൈറ്റ് ലെവൽ നിലനിർത്തി

4. വക്രീകരണവും ഡൈമൻഷണൽ സ്ഥിരതയും

5. കാഠിന്യത്തിന്റെ ഏകീകൃതത (ഉപരിതലത്തിൽ 58–62 HRC)

നന്നായി നിയന്ത്രിതമായ കാർബറൈസിംഗ് പ്രക്രിയ, കുറഞ്ഞ അറ്റകുറ്റപ്പണികളോടെ ഗിയറുകൾ വർഷങ്ങളോളം വിശ്വസനീയമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

കാർബറൈസ്ഡ് ഗിയറുകളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

വിശ്വാസ്യത, കൃത്യത, ഉയർന്ന ലോഡ് സഹിഷ്ണുത എന്നിവ അത്യാവശ്യമായ വ്യവസായങ്ങളിൽ കാർബറൈസിംഗ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു:

• ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഗിയർബോക്സുകളും ഡിഫറൻഷ്യൽ സിസ്റ്റങ്ങളും

• ട്രാക്ടർ, ഖനനം, ഹെവി ഡ്യൂട്ടി ഉപകരണങ്ങൾ

• റോബോട്ടിക്സും ഓട്ടോമേഷൻ ഗിയറുകളും

• വിൻഡ് ടർബൈൻ ഗിയർബോക്സുകൾ

• എയ്‌റോസ്‌പേസ് ഡ്രൈവുകളും ടർബൈൻ ട്രാൻസ്മിഷനുകളും

• മറൈൻ പ്രൊപ്പൽഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ

ഗിയറുകൾ ഷോക്ക്, മർദ്ദം, ദീർഘകാല ഭ്രമണ സമ്മർദ്ദം എന്നിവയെ നേരിടേണ്ട സ്ഥലങ്ങളിൽ, കാർബറൈസിംഗ് ആണ് ഏറ്റവും വിശ്വസനീയമായ പരിഹാരം.

കാർബറൈസിംഗ് ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്‌മെന്റ് സാധാരണ സ്റ്റീൽ ഗിയറുകളെ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഘടകങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നു, അവ ആവശ്യമുള്ള പരിതസ്ഥിതികളെ സഹിക്കാൻ കഴിവുള്ളവയാണ്. ഈ പ്രക്രിയ ഉപരിതലത്തെ തേയ്മാനത്തിനും ക്ഷീണത്തിനും എതിരെ ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും ആഘാത പ്രതിരോധത്തിനായി ശക്തമായ ആന്തരിക കോർ നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉയർന്ന പവർ സാന്ദ്രതയിലേക്കും കാര്യക്ഷമതയിലേക്കും യന്ത്രങ്ങൾ വികസിക്കുമ്പോൾ, ആധുനിക എഞ്ചിനീയറിംഗിലും പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിലും കാർബറൈസിംഗ് ഗിയറുകൾ ഒരു പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയായി തുടരും.