Skip to content

Materials & Heat Treatment

المعالجة الحرارية وصلابة التروس: شرح الكربنة والتسقية بالحث والنترة

كيف يعمل تقسية التروس: الكربنة والتسقية بالحث والنترة، صلابة السطح مقابل صلابة القلب وما يجب تحديده على الرسم.

المعالجة الحرارية هي المرحلة التي يكتسب فيها الترس قوته التشغيلية. قد يكون للترس المقطوع من الفولاذ هندسة صحيحة، لكنه سيتآكل أو يتنقر أو ينكسر بسرعة إذا كانت السطحية لينة جدًا بالنسبة للحمل. لذلك تُقسّى معظم التروس الصناعية سطحيًا: سطح صلب مقاوم للتآكل فوق قلب متين ممتص للصدمات. اختيار عملية التقسية الصحيحة وتحديدها بوضوح على الرسم هو أحد أهم القرارات في شراء التروس.

الكربنة هي العملية الأكثر شيوعًا للتروس شديدة التحميل. يُسخَّن الترس في جو غني بالكربون لينتشر الكربون في الطبقة السطحية، ثم يُسقى لتكوين طبقة مارتنزيتية صلبة. تتراوح الأعماق النموذجية من 0.3 مم إلى 2.0 مم حسب الموديول والخدمة. مواد مثل 20CrMnTi مصممة لهذه العملية، والتروس المكربنة هي الخيار القياسي لعلب تروس السيارات والصناعات الثقيلة.

التسقية بالحث تسخّن سطح السن فقط محليًا باستخدام ملف كهرومغناطيسي، تليها تسقية. وهي مناسبة للفولاذ متوسط الكربون مثل 45 أو 40Cr، وتنتج سطحًا صلبًا مع إبقاء القلب متينًا، وتكون فعالة للتروس الكبيرة أو الأجزاء التي تحتاج مناطق تقسية محددة. وبما أن السطح فقط هو الذي يُسخَّن، يكون التشوه أقل عادةً وتكون العملية سريعة، لكن العمق والنمط القابل للتحقيق يعتمدان على هندسة السن وتصميم الملف.

النترة تُدخل النيتروجين إلى السطح عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا، عادة 480 إلى 580 درجة مئوية، دون تسقية لاحقة. تنتج طبقة صلبة جدًا ورقيقة بتشوه ضئيل، مما يجعلها جذابة للتروس الدقيقة التي يجب ألا يتغير شكلها أثناء المعالجة. وهي مناسبة للتروس ذات الأحمال المتوسطة ومتطلبات الدقة العالية، حيث يعوّض التشوه المنخفض عن الطبقة الأرق.

تُحدد الصلابة كصلابة سطح وصلابة قلب، وتُقاس عادة بمقياسي روكويل أو فيكرز. الأهداف النموذجية هي 58 إلى 62 HRC على جناح السن للتروس المكربنة، مع صلابة قلب حوالي 30 إلى 40 HRC للمتانة. يجب على المشتري تحديد نطاق الصلابة وعمق الطبقة وما إذا كان اختبار الصلابة يتم على عينة اختبار أم على الترس الفعلي، لأن هذه الاختيارات تؤثر على التكلفة ومدة التسليم.

للحصول على عرض سعر، اذكر درجة المادة، وعملية التقسية المتوقعة، ونطاق صلابة السطح والقلب، وعمق الطبقة إذا كانت التطبيق يتطلب ذلك. إذا لم تكن متأكدًا، يمكن لمورد قادر أن يوصي بعملية بناءً على الحمل والسرعة والموديول وبيئة التشغيل. التحديد الواضح للمعالجة الحرارية على الرسم يمنع إعادة العمل ويقصر دورة المشروع بأكملها.

Explore further

Continue learning or start a gear RFQ.

Review how custom gears are manufactured and quality-checked, or send your requirements for a quotation.

Back to technical blog