Шестерня из нержавеющей стали — это не просто «стальная шестерня, которая не ржавеет». Распространённые марки настолько различаются по коррозионной стойкости, обрабатываемости и закаливаемости, что неправильный выбор оставляет шестерню либо слишком мягкой для износостойкости, либо слишком твёрдой для экономичной обработки. Пищевое машиностроение, медицинские устройства и морское оборудование — три применения, где выбор важнее всего, и где покупатель, написавший на чертеже только «нержавейка», получит уточняющие вопросы.
304 и 316 — аустенитные марки и первый выбор, когда приоритет — коррозия. 316 содержит молибден и намного лучше 304 выдерживает хлоридные среды — солёную воду, моющие средства. Плата: ни одна из марок не упрочняется заметно термообработкой; обе находятся около 200–250 HB, что подходит для лёгких нагрузок, но быстро изнашивается под реальным моментом. Они также обрабатываются медлее углеродистой стали, обычно на 30–40 процентов ниже скорость резания, поэтому дороже в машино-часах.
17-4PH — лучший универсал для шестерён из нержавейки. Это марка дисперсионного твердения: коррозионная стойкость близка к 304, но после старения в состоянии H900 достигает примерно 44 HRC при высокой прочности и хорошей вязкости. Практический маршрут — обрабатывать в состоянии после固溶ного отжига (мягком), затем старение, затем чистовое шлифование. Это делает 17-4PH наиболее часто указываемой маркой нержавейки для шестерён в промышленном оборудовании — даёт реальную грузоподъёмность без отказа от коррозионной защиты.
440C — твёрдый вариант. Это мартенситная нержавейка, которую можно закалить и отпустить до 58–60 HRC, что даёт лучшую износостойкость среди всех марок нержавейки для шестерён. Плата: более низкая, чем у 304 или 316, коррозионная стойкость, плохая свариваемость и чувствительность к концентраторам напряжения. 440C уместна в высоконагруженных, износокритических узлах, где всё ещё нужна защита — приводы насосов, исполнительные механизмы клапанов, отдельные морские компоненты, — но не в моечной пищевой машине, где безопаснее была бы 316.
Производство шестерён из нержавейки требует иного ритма, чем углеродистая сталь. Материал быстро наклёпывается, поэтому инструмент должен быть острым, подачи — большими, а скорости резания — низкими. Термообработка вызывает большие деформации, чем у углеродистой стали, поэтому на боковых поверхностях зуба нужно оставлять достаточный припуск на шлифование. Для 17-4PH рекомендуемая последовательность: черновая обработка,固溶ный отжиг, получистовая обработка, старение, чистовое шлифование. Все наши нержавеющие шестерни шлифуются — фрезерование редко само по себе даёт точность, которую ожидают эти применения.
На нашем заводе мы обрабатываем шестерни 304, 316, 17-4PH и 440C до IT6–IT7, с собственной термообработкой и шлифованием зубьев. Сообщите нам среду — мойка под давлением, солёная вода, медицина, сухая промышленность, — а также нагрузку и скорость, и мы порекомендуем марку и технологический маршрут, вместо того чтобы оценивать «нержавейку» как один материал.