Cementació vs. nitruració per a la durabilitat dels engranatges. Quin tractament tèrmic ofereix un millor rendiment?

L'enduriment superficial és un dels factors més decisius per determinar la durabilitat i el rendiment dels engranatges. Tant si funcionen dins de transmissions de vehicles, maquinària industrial, reductors de mineria o compressors d'alta velocitat, la resistència superficial de les dents dels engranatges influeix directament en la capacitat de càrrega, la resistència al desgast, l'estabilitat a la deformació i el comportament acústic durant el funcionament a llarg termini. Entre les moltes opcions de tractament tèrmic,carburacióinitruraciócontinuen sent els dos processos de millora superficial més seleccionats en la fabricació d'engranatges moderns.

Belon Gear, un fabricant professional d'engranatges OEM, aplica tecnologies de carburació i nitruració per optimitzar la vida útil, la duresa superficial i la resistència a la fatiga en funció dels requisits de l'aplicació. Comprendre les seves diferències permet als enginyers i compradors triar el mètode d'enduriment més adequat per a les condicions de treball reals.

Què és la carburació?

La carburació és un procés de difusió termoquímica en què els engranatges s'escalfen en una atmosfera rica en carboni, permetent que els àtoms de carboni penetrin a la superfície de l'acer. A continuació, els engranatges es trempen per aconseguir una carcassa exterior d'alta duresa, mantenint alhora una estructura central resistent i dúctil.

Després del tractament, els engranatges carburitzats solen assolir una duresa superficial de 58–63 HRC (aproximadament 700–800+ HV). La duresa del nucli es manté més baixa, al voltant de 30–45 HRC, depenent del material que proporcioni una alta resistència a l'impacte i a la fatiga per flexió. Això fa que la carburització sigui especialment adequada per a entorns de parell elevat, càrregues d'impacte pesades i xocs variables.

Principals avantatges dels engranatges carburitzats:

• Alta resistència al desgast i excel·lent tenacitat a l'impacte

• Profunditat de caixa gruixuda adequada per a engranatges mitjans a grans

• Forta vida útil a la fatiga per flexió per a la transmissió de càrregues pesades

• Més estable sota parell fluctuant o sobtat

• Comú per a transmissions finals d'automòbils,mineriacaixes de canvis, engranatges de maquinària pesada

La carburació és sovint l'opció preferida per a engranatges que funcionen sota tensions mecàniques severes.

Què és la nitruració?

La nitruració és un procés de difusió a baixa temperatura en què el nitrogen penetra a la superfície de l'acer per formar una capa de compost resistent al desgast. A diferència de la carburació, la nitruració no...no requereixen refredament, cosa que redueix significativament el risc de distorsió i permet que els components mantinguin la precisió dimensional.

Els engranatges nitrurats generalment aconsegueixenduresa superficial més alta que els engranatges carburitzats, normalment HRC 60–70 (900–1200 HV depenent del grau d'acer)Com que el nucli no es trempa, la duresa interna es manté propera al nivell original del material, cosa que garanteix una estabilitat de deformació predictible i una precisió excel·lent.

Avantatges dels engranatges nitrurats:

• Duresa superficial extremadament alta (superior a la carburació)

• Deformació molt baixa: ideal per a peces amb toleràncies ajustades

• Rendiment superior al desgast i a la fatiga per contacte

• Millora de la resistència a la corrosió i al fretting

• Perfecte per a engranatges de pas fi, etapes planetaris i accionaments d'alta velocitat

La nitruració sovint es prefereix en condicions de funcionament silenciós, altes RPM i control de precisió.

Carburació vs. Nitruració: comparació de profunditat, duresa i rendiment

Ambdues milloren la durabilitat, però difereixen en la distribució de la duresa i el comportament de distorsió.

Cementació =força profunda + tolerància a l'impacte
Nitruració =superfície ultradura + estabilitat de precisió

Com seleccionar el tractament adequat per a l'aplicació del vostre engranatge

La selecció s'ha de basar en la càrrega, la lubricació, la velocitat, la vida útil i els requisits de control de soroll.

Belon Gear — Tractament tèrmic professional d'engranatges i producció OEM

Belon Gear fabrica engranatges personalitzats utilitzant metalls carburitzats o nitrurats segons les demandes d'enginyeria. La nostra gamma de control de duresa del material, la inspecció metal·lúrgica i l'acabat CNC garanteixen l'estabilitat en aplicacions d'alta resistència.

Subministrem:

• Engranatges cilíndrics, helicoïdals i interns

• Pinyons cònics i cònics en espiral

• Engranatges de cuc sense fi, engranatges planetaris i eixos

• Components de transmissió personalitzats

Cada engranatge està dissenyat amb una distribució de duresa i resistència superficial optimitzades per maximitzar la vida útil.

Conclusió

Tant la carburació com la nitruració milloren significativament la durabilitat dels engranatges, però els seus beneficis difereixen.

• Cementacióproporciona una gran resistència a la carcassa i a l'impacte, ideal per a la transmissió de potència elevada.

• Nitruracióofereix una major duresa superficial amb una distorsió mínima, perfecte per a la precisió i el moviment d'alta velocitat.

Belon Gear ajuda els clients a avaluar la capacitat de càrrega, la tensió d'aplicació, el rang de duresa i la tolerància dimensional per seleccionar el tractament més adequat per a cada projecte d'engranatges.