不同型號的
灰鐵齒輪箱鑄件(核心區(qū)別在 HT 牌號),性能差異主要體現(xiàn)在
強度、硬度、耐磨性、減震性四大核心指標(biāo)上,這些差異直接決定了它們的適用工況(如負(fù)載大小、轉(zhuǎn)速高低、環(huán)境振動強度),本質(zhì)是由鑄件內(nèi)部石墨形態(tài)、基體組織及化學(xué)成分調(diào)控導(dǎo)致的。
灰鐵齒輪箱鑄件最常用的牌號為
HT200、
HT250、
HT300、
HT350,牌號數(shù)字代表其最小抗拉強度(單位:MPa),牌號越高,性能偏向 “高強度、高硬度”,但減震性會略有下降,具體差異如下表所示:
不同型號灰鐵的性能差異,根源在于化學(xué)成分設(shè)計和微觀組織的不同,具體可歸結(jié)為兩點:
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化學(xué)成分調(diào)整:
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碳(C)、硅(Si)含量:牌號越高,C、Si 含量越低(HT200:C 3.2%-3.5%,Si 1.8%-2.2%;HT350:C 2.8%-3.1%,Si 1.4%-1.8%)。低 C、Si 可減少石墨數(shù)量,增加金屬基體(珠光體)比例,從而提升強度和硬度,但會降低流動性與減震性。
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錳(Mn)含量:牌號越高,Mn 含量略高(HT200:Mn 0.6%-0.9%;HT350:Mn 0.9%-1.2%)。Mn 能強化珠光體基體,細(xì)化珠光體片間距,進(jìn)一步提升硬度和耐磨性。
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微觀組織差異:
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石墨形態(tài):HT200 石墨片較粗、較長;HT350 石墨片細(xì)小、短鈍。粗石墨片對基體的 “割裂作用” 強,會降低強度;細(xì)石墨片割裂作用弱,且分布均勻,能在保證強度的同時保留一定耐磨性。
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基體組織:HT200 珠光體含量約 70%-80%,含少量鐵素體;HT350 珠光體含量≥95%,幾乎無鐵素體。珠光體硬度遠(yuǎn)高于鐵素體,因此高珠光體含量的高牌號灰鐵,強度和硬度更優(yōu)。
不同型號的性能差異,直接決定了它們的適用場景,選錯牌號會導(dǎo)致齒輪箱過早損壞或成本浪費:
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HT200:適合輕載、低速的小型齒輪箱,如家用小型減速機、小型輸送機齒輪箱。這類齒輪箱負(fù)載?。▊鬟f功率≤5kW)、轉(zhuǎn)速低(≤1000r/min),對強度要求不高,但需低成本、易加工,且運行噪音低(依賴 HT200 的高減震性)。
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HT250:適合中載、中速的通用齒輪箱,如工業(yè)用中小型減速機、叉車傳動齒輪箱。傳遞功率 5-20kW,轉(zhuǎn)速 1000-3000r/min,需兼顧強度、耐磨性和加工性,是目前應(yīng)用最廣的牌號(性價比最高)。
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HT300:適合重載、高速的中型齒輪箱,如起重機行走齒輪箱、大型輸送機齒輪箱。傳遞功率 20-50kW,轉(zhuǎn)速 3000-5000r/min,需承受較大沖擊負(fù)載(如起重機啟停),且齒輪嚙合摩擦頻繁,依賴 HT300 的高強度和高耐磨性。
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HT350:適合重型、高頻沖擊的大型齒輪箱,如礦山機械齒輪箱、重型機床主軸齒輪箱。傳遞功率≥50kW,需承受持續(xù)重載和高頻沖擊(如礦山設(shè)備破碎時的振動),對強度和耐磨性要求極高,可替代部分低強度鑄鋼,且成本更低。
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