一.18CrNiMo7-6 เป็นเหล็กกล้าผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตส่วนประกอบเกียร์และเพลาที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนต่อการสึกหรอสูง เหล็กชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเฟืองรถไฟ สาเหตุหลักมาจากคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมและลักษณะการประมวลผล ตามมาตรฐาน EN 10084 18CrNiMo7-6 มีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ซึ่งทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติสำหรับการผลิตเฟืองรถไฟ
2. องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของ 18CrNiMo7-6 เป็นไปตามมาตรฐาน EN 10084 ดังต่อไปนี้:
การเลือกและสัดส่วนของส่วนประกอบทางเคมีเหล่านี้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของ 18CrNiMo7-6 ส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อคุณสมบัติของวัสดุอย่างไร และเหตุใดจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับเกียร์รถไฟมีรายละเอียดอธิบายไว้ด้านล่างนี้
1. คาร์บอน (ซี)
คาร์บอนเป็นองค์ประกอบผสมที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในเหล็ก และมีผลกระทบอย่างมากต่อความแข็งและความแข็งแรงของเหล็ก ปริมาณคาร์บอนของ 18CrNiMo7-6 อยู่ในช่วง 0.15-0.21% ซึ่งให้ความแข็งและความแข็งแกร่งที่ดี โดยทั่วไปการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนจะเพิ่มความแข็งของเหล็ก แต่ก็อาจลดความเป็นพลาสติกด้วย ดังนั้น ใน 18CrNiMo7-6 ปริมาณคาร์บอนจะถูกควบคุมในช่วงที่สมดุลเพื่อให้แน่ใจว่าคงความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ดีไว้ ในขณะเดียวกันก็ให้ความแข็งที่จำเป็น
2.ซิลิคอน (ศรี)
บทบาทหลักของซิลิคอนคือการขจัดสิ่งสกปรกในเหล็ก ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของเหล็ก ปริมาณซิลิคอนของ 18CrNiMo7-6 ไม่เกิน 0.4% ซึ่งเพียงพอที่จะปรับปรุงความสามารถในการกำจัดออกซิเดชันของเหล็ก แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อความเป็นพลาสติกและการแปรรูปของวัสดุมากเกินไป การมีซิลิคอนมีส่วนช่วยทำให้เหล็กมีความเสถียรโดยรวม
3.แมงกานีส (Mn)
แมงกานีสช่วยปรับปรุงความแข็งและความแข็งแรงของเหล็กและปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป ปริมาณแมงกานีสของ 18CrNiMo7-6 คือ 0.5-0.9% ซึ่งช่วยปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็ก ในขณะเดียวกันก็ทำให้มีความสามารถในการแปรรูปที่ดีระหว่างการประมวลผล การมีแมงกานีสเป็นสิ่งสำคัญมากในการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของเหล็กและปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนัก
4.ฟอสฟอรัส (P) และซัลเฟอร์ (S)
โดยทั่วไปฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ถือเป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในเหล็ก และฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ที่มากเกินไปจะลดความเหนียวและความเป็นพลาสติกของเหล็ก ปริมาณฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ของ 18CrNiMo7-6 ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดภายในช่วงสูงสุดที่ 0.035% เพื่อให้มั่นใจว่าความเหนียวและความแข็งแกร่งของวัสดุจะไม่ได้รับผลกระทบในทางลบ
5. โครเมียม (Cr)
โครเมียมเป็นองค์ประกอบสำคัญในการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความแข็งของเหล็ก ปริมาณโครเมียมของ 18CrNiMo7-6 คือ 1.5-1.8% ซึ่งช่วยสร้างชั้นที่แข็งตัวและปรับปรุงความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของเหล็ก การเพิ่มโครเมียมทำให้ 18CrNiMo7-6 มีความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยมในการผลิตเฟือง โดยรักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงแม้ภายใต้ภาระงานสูงและสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีความเร็วสูง
6.โมลิบดีนัม (Mo)
บทบาทของโมลิบดีนัมคือการปรับปรุงความแข็งและความต้านทานต่อการสึกหรอของเหล็กให้ดียิ่งขึ้น และปรับปรุงความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก ปริมาณโมลิบดีนัมใน 18CrNiMo7-6 คือ 0.25-0.35% และเนื้อหานี้ช่วยสร้างการกระจายความแข็งที่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการชุบแข็ง ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่มั่นคงของเฟืองภายใต้ภาระสูง .
7.นิกเกิล (พรรณี)
การเติมนิกเกิลช่วยเพิ่มความเหนียวและความแข็งแรงของเหล็ก ปริมาณนิกเกิลของ 18CrNiMo7-6 คือ 1.4-1.7% ซึ่งทำให้วัสดุมีความเหนียวเป็นเลิศเมื่ออยู่ภายใต้แรงกระแทก ป้องกันการแตกหักแบบเปราะ นิกเกิลยังช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและแรงกระแทกของเหล็ก 8. ปริมาณออกซิเจน (O2) และสิ่งสกปรกของไฮโดรเจน (H2) ถูกควบคุมในระดับที่ต่ำมาก ซึ่งช่วยรักษาความบริสุทธิ์ของเหล็ก และหลีกเลี่ยงการลดลงของประสิทธิภาพที่เกิดจากสิ่งสกปรก ปริมาณออกซิเจนและไฮโดรเจนมีผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกลของเหล็ก และปริมาณที่ต่ำกว่าสามารถลดความเปราะบางของเหล็กและปรับปรุงความน่าเชื่อถือได้
8.ปริมาณออกซิเจน (O2) และไฮโดรเจน (H2)
สิ่งเจือปนจะถูกควบคุมในระดับที่ต่ำมาก ซึ่งจะช่วยรักษาความบริสุทธิ์ของเหล็กและหลีกเลี่ยงประสิทธิภาพที่ลดลงอันเนื่องมาจากสิ่งเจือปน ปริมาณออกซิเจนและไฮโดรเจนมีผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกลของเหล็ก และปริมาณที่ต่ำกว่าสามารถลดความเปราะบางของเหล็กและปรับปรุงความน่าเชื่อถือได้
3.สมบัติทางกล
ตามมาตรฐาน EN 10084 18CrNiMo7-6 มีคุณสมบัติทางกลดังต่อไปนี้:
ความต้านแรงดึง: ไม่น้อยกว่า 1,080 MPa ความต้านแรงดึงคือความเค้นสูงสุดที่วัสดุสามารถทนต่อในการทดสอบแรงดึง และเป็นดัชนีสำคัญในการประเมินความแข็งแรงของวัสดุ สำหรับเฟืองรางรถไฟ ความแข็งแรงสูงนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าเฟืองสามารถทนต่อความเค้นในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีภาระสูงได้โดยไม่แตกหักหรือเสียรูป
ความแข็งแรงของผลผลิต: 785 MPa ความแข็งแรงของผลผลิตคือค่าความเค้นของวัสดุที่จุดเริ่มต้นของการเสียรูปถาวร ซึ่งสะท้อนถึงขีดจำกัดความแข็งแรงของวัสดุ ความแข็งแรงของผลผลิตที่สูงบ่งชี้ว่าวัสดุสามารถรักษารูปร่างและการทำงานไว้ได้ภายใต้การรับน้ำหนักสูง โดยหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพเนื่องจากการเสียรูป
การยืดตัว (A5) : ไม่น้อยกว่า 8% การยืดตัวเป็นดัชนีสำคัญในการวัดความเป็นพลาสติกของวัสดุ ซึ่งระบุถึงระดับการยืดตัวของวัสดุในการทดสอบแรงดึง การยืดตัวที่สูงขึ้นหมายความว่าวัสดุสามารถผ่านการเสียรูปได้ปานกลางโดยไม่แตกหักง่ายเมื่อได้รับแรงภายนอก ซึ่งจำเป็นต่อความปลอดภัยในการใช้เกียร์
การหดตัวของส่วน (Z) : ไม่น้อยกว่า 35% การหดตัวของส่วนสะท้อนถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกของวัสดุ และการหดตัวของส่วนที่สูงกว่าบ่งชี้ว่าวัสดุมีความเหนียวและทนต่อแรงกระแทกได้ดี นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของรถไฟราง
คุณสมบัติทางกลเหล่านี้ทำให้ 18CrNiMo7-6 มีสมรรถนะที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีการรับน้ำหนักสูงและความเร็วสูง และสามารถตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความต้านทานการสึกหรอของเฟืองรางรถไฟ ประการที่สี่ เหตุใดจึงเลือก 18CrNiMo7-6 สำหรับอุปกรณ์รถไฟ
4. เหตุใดจึงเลือก 18CrNiMo7-6 สำหรับอุปกรณ์รถไฟ
1. 18CrNiMo7-6 มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการสึกหรอมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเกียร์เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการสึกหรอ องค์ประกอบโลหะผสมหลัก เช่น โครเมียม โมลิบดีนัม และนิกเกิล ผ่านกระบวนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสม (เช่น การบำบัดด้วยคาร์บูไรซิ่ง) การก่อตัวของชั้นแข็งบนพื้นผิวของเฟือง จึงช่วยเพิ่มความแข็งของพื้นผิวและความต้านทานการสึกหรอของเฟืองได้อย่างมาก . ตามมาตรฐาน ISO 6336 พื้นผิวเฟืองที่มีความแข็งสูงสามารถลดแรงเสียดทานและการสึกหรอได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของเฟือง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การบำบัดด้วยคาร์บูไรซิ่งสามารถสร้างชั้นแข็งขึ้นบนพื้นผิวของเฟือง และความแข็งอาจสูงถึง HRC 58-62 ในขณะที่ชิ้นส่วนแกนกลางจะรักษาความแข็งที่ค่อนข้างต่ำเพื่อให้มั่นใจถึงความเหนียวและความสามารถในการรับน้ำหนัก ชั้นที่แข็งตัวนี้สามารถต้านทานการสึกหรอภายใต้ภาระสูงและความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการสึกหรอของเกียร์และความถี่ในการเปลี่ยน และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน
2. ความสามารถในการชุบแข็งที่ดี 18CrNiMo7-6 มีความสามารถในการชุบแข็งที่ดีเยี่ยม ซึ่งหมายความว่าสามารถรักษาความแข็งที่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการชุบแข็งได้ คุณลักษณะนี้ช่วยให้เกียร์สามารถรักษาสมรรถนะที่มั่นคงภายใต้ภาระหนักสูง ตามมาตรฐาน ASTM A255 การทดสอบความสามารถในการชุบแข็งสามารถประเมินการกระจายความแข็งของวัสดุที่ความลึกที่แตกต่างกัน สำหรับ 18CrNiMo7-6 ความสามารถในการชุบแข็งที่ยอดเยี่ยมทำให้มั่นใจได้ว่าจะได้ความแข็งในอุดมคติในช่วงความหนาของเฟืองทั้งหมด โดยป้องกันไม่ให้ ความล้มเหลวของเกียร์เกิดจากความแข็งไม่เท่ากันในท้องถิ่น
3. ความเหนียวสูง ความเหนียวสูงทำให้ 18CrNiMo7-6 สามารถทนต่อแรงกระแทกขนาดใหญ่ได้โดยไม่แตกหักง่าย ตามมาตรฐาน ISO 148 การทดสอบความเหนียวจะประเมินประสิทธิภาพของวัสดุในการทดสอบแรงกระแทก 18CrNiMo7-6 มีการยืดตัวและอัตราการหดตัวของส่วนสูง ซึ่งหมายความว่าสามารถทนต่อแรงกระแทกจากการเสียรูปปานกลางโดยไม่แตกหัก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเฟืองรถไฟในการใช้งานจริงในการทนต่อแรงกระแทกจากรางและล้อ .
4. ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม 18CrNiMo7-6 หลังจากการดับ แม้ว่าความแข็งจะสูงกว่า แต่ประสิทธิภาพการประมวลผลยังคงดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการเจียร ความสามารถในการแปรรูปของวัสดุส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการผลิตและความสม่ำเสมอของเฟือง ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีสามารถลดของเสียและความยากในการประมวลผลในกระบวนการผลิต ทำให้มั่นใจในความแม่นยำและความเสถียรสูงของเกียร์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
5. ข้อกำหนดมาตรฐาน 18CrNiMo7-6 สอดคล้องกับ EN
มาตรฐาน 10084 ช่วยให้ผู้ผลิตได้รับมาตรฐานที่ชัดเจนในด้านคุณภาพและประสิทธิภาพ ข้อกำหนดมาตรฐานทำให้มั่นใจในเสถียรภาพของกระบวนการผลิตและช่วยรักษาความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ การกำหนดมาตรฐานนี้ทำให้ 18CrNiMo7-6 ได้รับการยอมรับและการนำไปใช้ได้ในระดับสูงทั่วโลก และให้การรับประกันที่มั่นคงสำหรับการดำเนินงานรถไฟรางที่ปลอดภัยและมั่นคง