E9310 je čelik za naugljičenje nikla-hroma-molibdena proizveden kao bešavne mehaničke cijevi prema ASTM A519. Određeno je gdje komponenti treba i tvrda,-otporna površina i žilavo jezgro otporno na zamor-zbog čega se pojavljuje u avio zupčanicima, dijelovima prijenosa helikoptera i turbopropelera, trkaćim mjenjačima i preciznim vretenima alatnih mašina. Ovaj članak objašnjava hemiju, put termičke obrade i kontrole kvaliteta koje čine E9310 pouzdanim razredom karburizacije.
Hemijski sastav
Oznaka E9310 identifikuje čelik kvaliteta za električne peći sa sljedećim tipičnim sastavom: ugljik 0,08 do 0,13 posto, mangan 0,40 do 0,60 posto, fosfor 0,025 posto maksimalno, sumpor 0,025 posto maksimalno, silicijum 0,15 do 0,35 posto hroma do 0,4 posto. 3,00 do 3,50 posto, a molibden 0,08 do 0,15 posto. Visok sadržaj nikla je glavna karakteristika: jača jezgro, poboljšava žilavost nakon karburizacije i produžava očvršćavanje tako da veliki dijelovi ravnomjerno reagiraju na gašenje.
| Element | E9310 Tipične granice, % | Uloga u leguri |
|---|---|---|
| Karbon | 0.08-0.13 | Tvrdoća kućišta nakon karburizacije |
| Chromium | 1.00-1.40 | Kaljivost i otpornost na habanje |
| Nikl | 3.00-3.50 | Čvrstoća jezgra i otpornost{0} na niske temperature |
| molibden | 0.08-0.15 | Otpornost na kaljenje i otpornost na zamor |
| Mangan | 0.40-0.60 | Deoksidacija i otvrdnjavanje |
Kako karburizacija razvija svojstva
Naugljičenje uvodi ugljik u površinu na povišenoj temperaturi, obično 900 do 950 stepeni Celzijusa, korištenjem plina ili niskog{2}}vakumskog naugljičavanja. Nakon karburizacije, dio se kaljuje i temperira, a često se duboko-zamrzava kako bi se transformirao zadržani austenit. Rezultat je tvrdoća kućišta od 60 HRC i više s dubinom kućišta koja se može kontrolisati na dijelove milimetra, u kombinaciji s tvrdoćom jezgra od otprilike 30 do 40 HRC. Ta kombinacija daje zubima zupčanika-otpornu na habanje i jezgro koje apsorbira opterećenja pri savijanju bez krtog loma.
Prednosti svojstava dizajna nikl{0}}ležaja
U poređenju sa nižim-čelicima za naugljičenje kao što je 8620, E9310 nudi veću čvrstoću jezgra, bolju udarnu žilavost i dublju kaljivost. Performanse zamora pri savijanju su poboljšane jer čvrsta jezgra podržava očvrsnuto kućište i usporava rast pukotina iz korijena zuba. Za zahtjevne rotirajuće komponente, ugljenični sloj je tipično specificiran na efektivnoj dubini od 0,8 do 1,2 mm, a kontrola gradijenta ugljika je ključni parametar kvaliteta.
Kvalitet topljenja i proizvodnje
Za vazduhoplovstvo i usluge visokog{0}}integriteta, E9310 se proizvodi vakuumskim indukcijskim topljenjem nakon čega slijedi vakuumsko lučno pretapanje, što smanjuje sadržaj plina i pooštrava kontrolu uključivanja. Ograničenja elemenata u tragovima kao što su kiseonik i titanijum drže se na strogim vrednostima kako bi se sačuvao životni vek od zamora. Trasa bešavne cijevi počinje od probušene i valjane šupljine, nakon čega slijedi hladno izvlačenje ili vruća završna obrada, a zatim finalna termička obrada do željenog stanja.
Slijed toplinske obrade
Tipičan slijed je: normalizacija radi pročišćavanja zrna, mašina do skoro-neto oblika, karburizacija do određene dubine kućišta, gašenje od temperature karburizacije ili ponovno zagrijavanje, temperiranje i opciono duboko-zamrzavanje na oko minus 120 stepeni Celzijusa da se stabilizira zadržani austenit, nakon čega slijedi konačna niska temperatura{{3}. Veličina zrna prije karburizacije se obično drži unutar kontroliranog raspona, na primjer ASTM veličina zrna od 5 do 8, tako da kućište i jezgro reagiraju predvidljivo.
Ispitivanje i kontrola kvaliteta
Kontrola kvaliteta uključuje hemijsku analizu svake topline, zatezanja i provjere tvrdoće, mjerenje dubine kućišta pomicanjem mikrotvrdoće, ispitivanje mikrostrukture kako bi se potvrdilo odsustvo mrežnih karbida i ne-nedestruktivno ispitivanje obrađenih površina. Dijelovi-kritični za zamor se provjeravaju ispitivanjem zamora savijanjem jednog zuba na veliki broj ciklusa, a magnetska inspekcija se primjenjuje nakon brušenja kako bi se uhvatile opekotine ili pukotine od brušenja.
Poređenje s drugim razredima karburizacije
8620 je ekonomična klasa naugljičenja za umjereni rad; 4320 dodaje molibden i nikl za bolju žilavost jezgra; 4820 dodatno podiže nikl za teške{3}}zupčanike; E9310 nalazi se na vrhu porodice karburizirajućih legure za snagu i čvrstinu. Premijum naugljikovanja legiranim kobaltom mogu premašiti E9310 u vrućoj tvrdoći, ali po znatno većoj cijeni, zbog čega E9310 ostaje praktična zadana vrijednost za visoko{9}}zupčanike gdje je budžet faktor.
Tipične primjene
E9310 cijevi se strojno obrađuju u zupčanicima, zupčanicima, vratilima, nosačima ležajeva i komponentama pokretača za motore i mjenjače aviona, automobilske i trkačke transmisije, pogonske sisteme rotora helikoptera, vretena alatnih mašina i industrijske reduktore zupčanika. Također je specificiran za opremu u nizu i pomorsku opremu gdje je potrebna visoka pouzdanost pod cikličnim opterećenjem.
Naručivanje E9310 cijevi
Navedite standard, ASTM A519; razred, E9310; stanje, normalno žareno za mašinsku obradu ili kaljeno i temperirano gdje je potrebna konačna tvrdoća; vanjski prečnik, debljina zida i dužina; i svako dodatno ispitivanje kao što je ultrazvučni pregled ili kontrola veličine zrna. Sertifikat o ispitivanju materijala koji navodi toplotni broj, hemiju i mehaničke rezultate dostavlja se uz svaku seriju.
FAQ
Šta znači E u E9310?
Prefiks E označava čelik kvaliteta za električne peći, a 9310 identifikuje porodicu sastava AISI{{1}SAE nikla-hroma-molibdena, formalno UNS G93100.
Koju tvrdoću može postići E9310 nakon karburizacije?
Pravilno ugljenisano i kaljeno kućište E9310 dostiže 60 HRC i više, dok jezgro ostaje u rasponu od 30 do 40 HRC u zavisnosti od veličine preseka i temperiranja.
Je li E9310 bolji od 8620 za brzine?
Za velika opterećenja pri savijanju i zamor{0}}kritičan za zupčanike, da: veći sadržaj nikla daje jače, čvršće jezgro i bolju otvrdljivost. 8620 ostaje adekvatna i ekonomičnija za umjerene-dijelove.
Da li se cijev E9310 može zavariti?
E9310 nije klasa za zavarivanje. Namjenjen je za strojnu i toplinsku obradu; svako zavarivanje zahteva kvalifikaciju specijalizovanog postupka i izbegava se u gotovim zupčanicima.
Koja je dubina kućišta tipična za zupčanike E9310?
Efektivna dubina kućišta se obično navodi na 0,8 do 1,2 mm za vazdušne prenosnike, sa tačnom vrednošću zasnovanom na modulu zubaca i opterećenju.
