Цементация зубьев — химико-термическая обработка, при которой поверхность зуба насыщается углеродом с последующей закалкой до 58–62 HRC, создавая твёрдый износостойкий слой при вязкой сердцевине.
Цементация делает зуб «твёрдым снаружи, вязким внутри». Поверхность насыщают углеродом и закаливают до высокой твёрдости, а сердцевина остаётся пластичной. Такой контраст даёт зубу высокую контактную и изгибную выносливость: поверхность сопротивляется износу и выкрашиванию, сердцевина — ударным нагрузкам. Это основной способ упрочнения нагруженных колёс.
Цементация — вид химико-термической обработки (ХТО), при котором поверхностный слой зуба насыщается углеродом при нагреве в науглероживающей среде (900–950 °C). Затем следует закалка и низкий отпуск. В результате поверхность приобретает высокое содержание углерода и твёрдость 58–62 HRC, а сердцевина, где углерода мало, остаётся вязкой и пластичной. Применяют цементацию к малоуглеродистым легированным сталям: 20Х, 18ХГТ, 20ХН3А, 12ХН3А.
Ключевой параметр — эффективная глубина цементованного слоя, обычно 0,8–2,0 мм в зависимости от модуля зуба:
После цементации и закалки рабочие поверхности зубьев нагруженных колёс шлифуют, устраняя коробление от термообработки и обеспечивая нужную точность зацепления. Именно шлифованное цементованное колесо сочетает высокую твёрдость с точной геометрией и малым шумом. Регламентируют цементацию отраслевые и заводские нормы, а требования к упрочнению зубчатых колёс — стандарты на расчёт передач (ГОСТ 21354).
Цементация резко повышает допускаемые контактные напряжения — примерно вдвое по сравнению с улучшенными (нецементованными) колёсами. Это позволяет при том же моменте уменьшить габариты редуктора или при тех же габаритах передать больший момент. Поэтому современные компактные редукторы с высокой удельной мощностью строят на цементованных шлифованных колёсах. При подборе аналога «размер в размер» это важно: малый корпус импортного редуктора обычно означает именно цементованные колёса. Подобрать привод можно в калькуляторе подбора, а серии — в каталоге цилиндрических редукторов.
Компактные высоконагруженные редукторы на цементованных колёсах — в каталоге соосных и цилиндрических; общий подбор — в калькуляторе.
Пришлите параметры, фото шильдика или маркировку — инженер рассчитает подбор и пришлёт КП.
Получить расчётЭто химико-термическая обработка: поверхность зуба насыщают углеродом при 900–950 °C, затем закаливают до 58–62 HRC. Получается твёрдый износостойкий слой при вязкой пластичной сердцевине, что даёт зубу высокую контактную и изгибную выносливость.
Поверхность после цементации и закалки имеет твёрдость 58–62 HRC, сердцевина остаётся вязкой — 30–45 HRC. Такой контраст «твёрдо снаружи, вязко внутри» обеспечивает стойкость к износу и выкрашиванию при сохранении ударной прочности.
Эффективная глубина обычно 0,8–2,0 мм, ориентировочно 0,15–0,25 модуля зуба. Чем крупнее модуль и выше нагрузка, тем толще слой. Слишком тонкий слой продавливается, слишком толстый — снижает вязкость и повышает хрупкость.
Малоуглеродистые легированные стали: 20Х, 18ХГТ, 20ХН3А, 12ХН3А. Низкое содержание углерода нужно для вязкой сердцевины, а легирование обеспечивает прокаливаемость и прочность. Именно поверхность за счёт науглероживания получает высокую твёрдость.
Она примерно вдвое повышает контактную выносливость, поэтому компактные редукторы строят на цементованных колёсах. Малый корпус импортного привода обычно означает цементацию. Заменять такое колесо объёмно-закалённым нельзя — оно не выдержит нагрузку.
Цементация зубьев — химико-термическая обработка с насыщением поверхности зуба углеродом и закалкой до 58–62 HRC, создающая твёрдый износостойкий слой при вязкой сердцевине и резко повышающая нагрузочную способность передачи.
Цементацию ведут при 900–950 °C на сталях 20Х, 18ХГТ, 20ХН3А с последующей закалкой. Эффективная глубина слоя 0,8–2,0 мм (≈0,15–0,25·m), твёрдость поверхности 58–62 HRC, сердцевины — 30–45 HRC. Контактная выносливость возрастает примерно вдвое против улучшенных колёс.
| Процесс | науглероживание + закалка |
|---|---|
| Твёрдость поверхности | 58–62 HRC |
| Глубина слоя | 0,8–2 мм (≈0,15–0,25·m) |
| Стали | 20Х, 18ХГТ, 20ХН3А |
Компактные высоконагруженные редукторы на цементованных колёсах — в каталоге цилиндрических и соосных; подбор замены — в калькуляторе.
