एक "स्पष्ट रूप से सरल प्री-ट्रीटमेंट" गियर के जीवनकाल को कैसे निर्धारित करता है?
गियर निर्माण उद्योग में, एक अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त सत्य यह है: "कार्बराइज़िंग की आधी सफलता प्री-ट्रीटमेंट पर निर्भर करती है।" कई स्थानीय कार्बराइज़िंग गुणवत्ता संबंधी समस्याओं—स्थानीय मृदु स्थल, मामले की गहराई में असंगतता, आरंभिक पिटिंग, संपर्क थकान जीवन में अचानक गिरावट और अधिक—का अंततः दोष भट्ठी की खराबी या दोषपूर्ण रासायनिक सूत्रों में नहीं, बल्कि प्री-इनकार्बराइज़िंग तैयारी में त्रुटियों में ढूंढा जा सकता है।
मामले की असमान गहराई गियर के लिए सबसे महत्वपूर्ण छिपे हुए खतरों में से एक है। इसके परिणाम केवल कठोरता में असंगति से कहीं आगे जाते हैं:
- स्थानीय मृदु स्थल → प्रारंभिक पिटिंग के प्रति उच्च संवेदनशीलता
- असंगत मामले की गहराई → संपर्क तनाव वितरण में असंतुलन
- दांतों की जड़ों पर अपर्याप्त मामले की गहराई → मोड़ थकान जीवन में कमी
- असमान सतह संरचना → उत्तरवर्ती गियर ग्राइंडिंग के दौरान "सफेद परतों" या जलने का बढ़ा हुआ जोखिम
- उच्च शोर और अस्थिर मेषिंग → एनवीएच (शोर, कंपन, कठोरता) प्रदर्शन में कमी
संक्षेप में: असमान केस गहराई समय से पहले गियर विफलता के लिए एक टिक टिक करती समयबम है।
डिग्रीसिंग तेल के दाग, कूलेंट अवशेष, हाथ का पसीना, कटिंग तरल जमावट और अन्य प्रदूषकों को हटा देता है। अपर्याप्त डिग्रीसिंग के परिणामस्वरूप होता है:
- कार्बन क्षमता संचरण को अवरुद्ध करने वाली तेल की परतें
- स्थानीय कार्बराइज़िंग दरों में कमी
- उथली केस गहराई या यहां तक कि "सफेद धब्बे" और "मुलायम धब्बे"
उच्च-संपर्क-तनाव वाले अनुप्रयोगों जैसे ऑर्बिटल गियरबॉक्स में ये समस्याग्रस्त क्षेत्र विशेष रूप से पिटिंग के लिए संवेदनशील होते हैं।
घटिया ऑक्साइड परत वाले फोर्ज किए गियर आमतौर पर मोटी होते हैं, जो यदि पूरी तरह से नहीं हटाए जाते हैं, तो इसके कारण होते हैं:
- वैक्यूम कार्बराइज़िंग प्रक्रियाओं में भी कार्बन-अवरुद्ध क्षेत्र
- केस गहराई में 20%–50% की कमी
- असमान सतह सूक्ष्म संरचना
- "उलटा कार्बराइज़ेशन" (सतही कार्बन की कमी के साथ-साथ गहरी परतों में कार्बन समृद्धि)
इस दोष वाले गियर ग्राइंडिंग के बाद पिटिंग के लिए अत्यधिक संवेदनशील होते हैं—पर्याप्त सतह कठोरता के अभाव में आंतरिक कठोरता खतरनाक तनाव संकेंद्रण पैदा करती है।
भट्ठी में लोडिंग करना केवल "गियर को भट्ठी के अंदर रखने" से कहीं अधिक जटिल है। इसका सीधा प्रभाव पड़ता है:
- भट्ठी गैस संचरण प्रतिरूपों पर
- भट्ठी गैस संपर्क क्षेत्र पर
- सभी गियर सतहों पर कार्बन क्षमता के अधीनता की एकरूपता
अनुचित लोडिंग के परिणामस्वरूप:
- स्थानीय मृत क्षेत्र → उथली केस गहराई
- गियरों के बीच ओवरलैपिंग या शील्डिंग → पतले-पतले मुलायम धब्बे
- अत्यधिक भीड़ → भट्ठी गैस प्रवाह में बाधा
- छोटे और बड़े गियरों की मिश्रित लोडिंग → अलग-अलग तापीय क्षमता के कारण तापमान में असंगति
इन समस्याओं का उद्भव आम तौर पर माने जाने से कहीं अधिक बार स्थल पर होता है।
कार्बराइज़िंग का मूल सिद्धांत है: कार्बन परमाणु → इस्पात की सतह में प्रवेश करते हैं → लक्ष्य सांद्रता और गहराई प्राप्त करते हैं
जब डीग्रीसिंग, डीस्केलिंग या लोडिंग की कमियाँ सतह के कार्बन अवशोषित करने की क्षमता को कम कर देती हैं:
- कार्बन विसरण धीमा हो जाता है
- कार्बन क्षमता अभिक्रियाएँ अवरुद्ध हो जाती हैं
- स्थानीय कार्बन-निःशेष क्षेत्र बनते हैं
- सतह मार्टेंसाइट सामग्री कम हो जाती है
- कठोरता 50–150 HV तक गिर जाती है
- केस गहराई 0.1–0.3 mm तक अपर्याप्त होती है
- सतह पर अवशिष्ट संपीड़न तनाव कम हो जाता है
अंततः, गियर में आरंभिक चरण की विफलताएँ देखी जाती हैं जैसे:
- पिटिंग
- उपस्थिति
- सूक्ष्म दरारें
- मेषिंग शोर में वृद्धि
- थकान जीवन में काफी कमी (आमतौर पर 30–60% कम)
- दांत की सतह के विशिष्ट क्षेत्रों में केंद्रित पिटिंग (यादृच्छिक वितरण नहीं)
- स्पष्ट कठोरता में असंगति (उदाहरण: HRC 60 बनाम HRC 54)
- बाएं और दाएं दांत सतहों के बीच केस डेप्थ में महत्वपूर्ण अंतर
- केस डेप्थ प्रोफ़ाइल में कदम-जैसे या अचानक परिवर्तन
- धातुकीय विश्लेषण से पता चलता है कि सतह फेराइट सामग्री में वृद्धि हुई है
- कठोरता वितरण में एक क्रमिक प्रवणता का अभाव है (अचानक छलांग या ढहने को दर्शाता है)
ये सभी संकेत एक मूल समस्या की ओर इशारा करते हैं: अपर्याप्त प्री-उपचार जिसके कारण कार्बराइज़िंग दक्षता असमान हो जाती है।
- डिग्रीसिंग द्रव सांद्रता का नियमित परीक्षण
- अल्ट्रासोनिक सफाई (अत्यधिक अनुशंसित)
- गर्म पानी से कुल्ला करना अनिवार्य है
- नियंत्रित सुखाने का तापमान
- सतह की सफाई क проверка के लिए "जल फिल्म परीक्षण"
उपयुक्त विधियाँ अपनाएँ:
- रेत फेंकाव (SA2.5 मानक अनुशंसित)
- टैंडम पिकलिंग + उदासीनीकरण
- यांत्रिक पीसना
- लेजर डिरस्टिंग (उच्च-स्तरीय समाधान)
लक्ष्य: गहरे ऑक्साइड पैमाने के किसी भी अवशिष्ट के बिना पूर्ण धातु सतह प्राप्त करना।
उद्यम-विशिष्ट एसओपी (मानक संचालन प्रक्रियाएं) विकसित करें:
- प्रति परत अधिकतम X टुकड़े
- सीधे दांत-से-दांत संपर्क पर रोक
- भट्ठी गैस संचरण के लिए अवरोध मुक्त सुनिश्चित करें
- छोटे और बड़े गियर का अलग लोडिंग
- मानक क्लैंपिंग फिक्सचर का उपयोग करें
सिफारिशें:
- मानक परीक्षण छड़ें (Ø20×20 मिमी)
- उत्पादन गियर के साथ समकालिक भट्टी लोडिंग
- कठोरता और धातुक्रमिक तुलना
- डेटा-आधारित उत्पादन अनुकूलन
कार्बराइज़िंग गियर निर्माण की सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है, लेकिन इससे पहले आने वाले "छोटे, आसानी से अनदेखे कदम" वास्तव में केस गुणवत्ता निर्धारित करते हैं: अवशिष्ट तेल की एक बूंद, ऑक्साइड स्केल का एक निशान, एक ब्लॉकिंग बिंदु, या गलत लोडिंग कोण—इनमें से कोई भी गियर के एक बैच के सेवा जीवन को आधा कर सकता है।
याद रखें: कार्बराइज़िंग गुणवत्ता तब शुरू नहीं होती जब भट्टी जलती है, बल्कि प्री-ट्रीटमेंट तैयारी के साथ शुरू होती है। उचित प्री-प्रोसेसिंग में निवेश गियर की दीर्घकालिक विश्वसनीयता और प्रदर्शन के लिए आधार तैयार करता है।