Hammaspyörän kaasuhiiletysmenetelmät

Abstract

Tässä työssä selvitetään hiiletyskarkaisun etuja ja keskeisiä ongelmia teräksisten hammaspyörien lämpökäsittelymenetelmänä. Lisäksi käsitellään vakuumihiiletyksen sekä korkeapaineisen kaasusammutuksen tarjoamia etuja ja rajoituksia hammaspyörien hiiletyskarkaisussa teollisuudessa yleisemmin käytettyyn atmosfäärihiiletykseen ja öljysammutukseen verrattuna. Työ tehtiin kirjallisuuskatsauksena. Hiiletyskarkaisu parantaa hammaspyörän väsymiskestävyyttä ja ehkäisee pinnan kulumista jäännöspuristusjännitysten, kovan pinnan sekä sitkeän ja lujan sisäosan takia. Hiiletyskarkaisuun liittyviä mahdollisia negatiivisia seuraamuksia ovat sammutusta edeltävän austeniitin raekoon kasvu, raerajahapettuminen, hiilenkato, liika jäännösausteniitti, karbidit, sekä sammutuksen aikana tapahtuvat mittamuutokset ja vauriot. Suurina määrinä eri negatiiviset seuraukset vaikuttavat hammaspyörän mekaanisiin ominaisuuksiin, tai ne voivat lisätä jatkokäsittelyn tarvetta. Vakuumihiiletys tarjoaa monia etuja atmosfäärihiiletykseen verrattuna, kuten lyhyemmän lämpökäsittelyajan ja tasalaatuisemman hiiletyskerroksen. Lisäksi vakuumihiiletys pystyy lähes täysin eliminoimaan raerajahapettumisen ja hiilenkadon, mikä parantaa pinnanlaatua. Vakuumihiiletyksen jälkeinen korkeapaineinen kaasusammutus puolestaan tuottaa hammaspyörälle paremman mittatarkkuuden ja puhtaamman pinnan atmosfäärihiiletyksen jälkeiseen öljysammutukseen verrattuna. Öljytön ja laadukas pinta, sekä mittatarkempi kappale, vähentää myös tarvetta jatkokäsittelylle. Korkeapaineinen kaasusammutus ei kuitenkaan sovi suurille hammaspyörille, koska sen sammutusintensiteetti ei välttämättä ole tarpeeksi suuri, jolloin pinta ei karkene riittävästi. Toinen rajoitus on myös vakuumihiiletyslaitteiston korkea hinta.