Cementace vs. nitridace pro trvanlivost ozubených kol. Které tepelné zpracování poskytuje lepší výkon?

Povrchové kalení je jedním z nejrozhodujících faktorů určujících trvanlivost a výkon ozubených kol. Ať už se používají v převodovkách vozidel, průmyslových strojích, důlních reduktorech nebo vysokorychlostních kompresorech, povrchová pevnost zubů ozubených kol přímo ovlivňuje nosnost, odolnost proti opotřebení, deformační stabilitu a hlučnost během dlouhodobého provozu. Mezi mnoha možnostmi tepelného zpracování je...cementaceanitridacezůstávají dvěma nejčastěji používanými procesy zušlechťování povrchu v moderní výrobě ozubených kol.

Společnost Belon Gear, profesionální výrobce ozubených kol (OEM), používá technologie cementace i nitridace k optimalizaci životnosti, tvrdosti povrchu a únavové pevnosti na základě požadavků aplikace. Pochopení těchto rozdílů umožňuje inženýrům a kupujícím zvolit nejvhodnější metodu kalení pro reálné pracovní podmínky.

Co je cementace?

Cementace je termochemický difuzní proces, při kterém se ozubená kola zahřívají v atmosféře bohaté na uhlík, což umožňuje atomům uhlíku proniknout do povrchu oceli. Ozubená kola se poté kalí, aby se dosáhlo vysoké tvrdosti vnějšího pláště při zachování houževnaté a tvárné struktury jádra.

Po ošetření dosahují cementovaná ozubená kola obvykle povrchové tvrdosti HRC 58–63 (přibližně 700–800+ HV). Tvrdost jádra zůstává nižší – kolem HRC 30–45 v závislosti na materiálu, který poskytuje vysokou rázovou houževnatost a únavovou pevnost v ohybu. Díky tomu je cementace obzvláště vhodná pro prostředí s vysokým točivým momentem, vysokým rázovým zatížením a proměnlivými rázy.

Hlavní výhody cementovaných ozubených kol:

• Vysoká odolnost proti opotřebení a vynikající rázová houževnatost

• Silná hloubka pouzdra vhodná pro střední až velké převody

• Vysoká únavová životnost v ohybu pro přenos velkého zatížení

• Stabilnější při kolísavém nebo náhlém točivém momentu

• Běžné pro automobilové koncové převody,hornictvípřevodovky, převodovky těžkých strojů

Cementace je často volbou pro ozubená kola pracující za silného mechanického namáhání.

Co je nitridace?

Nitridace je difuzní proces za nižší teploty, při kterém dusík proniká do povrchu oceli a vytváří vrstvu odolnou proti opotřebení. Na rozdíl od cementace nitridace...nevyžadují kalení, což výrazně snižuje riziko deformace a umožňuje součástem zachovat rozměrovou přesnost.

Nitridovaná ozubená kola obecně dosahujívyšší povrchová tvrdost než u cementovaných ozubených kol – typicky HRC 60–70 (900–1200 HV v závislosti na jakosti oceli)Protože jádro není kalené, vnitřní tvrdost zůstává blízká původní úrovni materiálu, což zajišťuje předvídatelnou deformační stabilitu a vynikající přesnost.

Výhody nitridovaných ozubených kol:

• Extrémně vysoká povrchová tvrdost (vyšší než cementace)

• Velmi nízká deformace – ideální pro díly s přesnými tolerancemi

• Vynikající odolnost proti opotřebení a únavě při kontaktu

• Zlepšená odolnost proti korozi a tření

• Ideální pro jemné převody, planetové převody a vysokorychlostní pohony

Nitridace se často preferuje v podmínkách tichého chodu, vysokých otáček a přesně řízených procesů.

Cementace vs. nitridace – srovnání hloubky, tvrdosti a výkonu

Oba materiály zlepšují trvanlivost, ale liší se v rozložení tvrdosti a chování při deformaci.

Cementace =vysoká pevnost + odolnost proti nárazu
Nitridace =ultra tvrdý povrch + precizní stabilita

Jak vybrat správnou úpravu pro vaši aplikaci ozubeného kola

Výběr musí být založen na zatížení, mazání, rychlosti, konstrukční životnosti a požadavcích na tlumení hluku.

Belon Gear — Profesionální tepelné zpracování ozubených kol a výroba OEM

Společnost Belon Gear vyrábí ozubená kola na zakázku s použitím cementovaných nebo nitridovaných kovů dle technických požadavků. Náš sortiment pro kontrolu tvrdosti materiálu, metalurgická kontrola a CNC dokončování zajišťují stabilitu ve vysoce namáhaných aplikacích.

Dodáváme:

• Čelní, šikmá a vnitřní ozubená kola

• Spirálové zkosené a zkosené pastorky

• Šnekové převody, planetové převody a hřídele

• Zakázkové komponenty převodovky

Každé ozubené kolo je navrženo s optimalizovaným rozložením tvrdosti a povrchovou pevností pro maximalizaci životnosti.

Závěr

Jak cementace, tak nitridace výrazně zvyšují trvanlivost ozubených kol – jejich výhody se však liší.

• Cementaceposkytuje hlubokou pevnost pouzdra a odolnost proti nárazu, ideální pro přenos velkého výkonu.

• Nitridaceposkytuje vyšší tvrdost povrchu s minimálním zkreslením, ideální pro přesný a vysokorychlostní pohyb.

Společnost Belon Gear pomáhá zákazníkům vyhodnotit nosnost, aplikační namáhání, rozsah tvrdosti a rozměrové tolerance, aby si mohli vybrat nejvhodnější ošetření pro každý projekt s ozubeným kolem.