Химико-термическая обработка (ХТО) — упрочнение стали путём диффузионного насыщения поверхности углеродом, азотом или другими элементами при нагреве с последующей термообработкой. Создаёт твёрдый износостойкий слой на зубьях при вязкой сердцевине.
ХТО — это термообработка «с добавкой химии»: поверхность зуба при нагреве насыщают углеродом или азотом из внешней среды, а затем закаливают. Диффузионный слой получается заметно твёрже и глубже, чем при обычной закалке, поэтому зубья лучше сопротивляются износу и выкрашиванию, а вязкая сердцевина держит ударные и изгибные нагрузки.
Химико-термическая обработка (ХТО) — это процессы, в которых поверхностный слой стали при нагреве насыщается атомами других элементов (углерод, азот, реже бор, хром), проникающими вглубь за счёт диффузии. После насыщения деталь термически обрабатывают (закаливают и отпускают). В отличие от поверхностной закалки, которая только упрочняет уже имеющийся металл, ХТО меняет химический состав поверхности, создавая более твёрдый и глубокий слой.
Для зубчатых колёс редукторов ХТО — основной способ получить высоконагруженную передачу в компактных габаритах.
| Цементация | Насыщение углеродом при 900–950 °C + закалка; 58–62 HRC, слой 0,5–2 мм |
|---|---|
| Азотирование | Насыщение азотом при 500–560 °C; до 65–70 HRC, слой 0,2–0,6 мм, без закалки |
| Нитроцементация | Совместное насыщение C и N при 840–870 °C + закалка; 58–63 HRC |
| Цианирование | Насыщение C и N в расплаве солей; тонкий твёрдый слой |
Стали под цементацию — низкоуглеродистые легированные (20Х, 20ХГТ, 18ХГТ, 12ХН3А); под азотирование — 38Х2МЮА, 40Х. Азотирование ведут при низкой температуре, поэтому коробление минимально, но слой тоньше.
ХТО повышает контактную и изгибную выносливость зубьев, что позволяет передавать больший момент в тех же габаритах и продлевает ресурс. Для пользователя вид ХТО отдельно не задаётся — он заложен в конструкцию серии редуктора; достаточно указать момент, обороты, передаточное число и режим в калькуляторе подбора. Тяжелонагруженные и быстроходные серии обычно имеют цементованные шлифованные зубья. Готовые серии — в каталоге цилиндрических редукторов.
ХТО — общее название, а цементация, азотирование и нитроцементация — её частные случаи. От поверхностной закалки ТВЧ ХТО отличается изменением химсостава поверхности, а не только структуры. После насыщения обычно следуют закалка и отпуск. Смежные операции разобраны в глоссарии, замена импортных приводов — в импортозамещении.
Пришлите параметры, фото шильдика или маркировку — инженер рассчитает подбор и пришлёт КП.
Получить расчётЭто упрочнение поверхности стали за счёт насыщения её при нагреве углеродом или азотом из внешней среды с последующей закалкой. Атомы диффундируют вглубь, образуя твёрдый износостойкий слой. У зубчатых колёс так получают твёрдую рабочую поверхность при вязкой сердцевине.
Поверхностная закалка ТВЧ только упрочняет уже готовый металл, не меняя его состав. ХТО насыщает поверхность новыми элементами (углеродом, азотом), меняя химсостав слоя. Поэтому слой после ХТО обычно твёрже и глубже, а зуб выдерживает большие нагрузки.
Чаще всего цементацию (насыщение углеродом, 58–62 HRC, глубокий слой), азотирование (насыщение азотом, до 65–70 HRC, тонкий слой без закалки) и нитроцементацию (совместно углерод и азот). Выбор зависит от нагрузки, требований к точности и стоимости обработки.
По твёрдости поверхности азотирование может дать больше (65–70 HRC против 58–62 HRC у цементации), но слой у него тоньше и хрупче к ударам. Цементованный слой глубже и лучше держит контактные и ударные нагрузки, поэтому для тяжелонагруженных зубьев чаще выбирают цементацию.
После цементации и закалки зуб коробится, поэтому его обычно шлифуют, восстанавливая точный профиль. Азотирование ведут при низкой температуре, коробление минимально, и часто финишная обработка не требуется. Шлифовка повышает точность и плавность зацепления.
Химико-термическая обработка (ХТО) — упрочнение стали насыщением поверхности углеродом или азотом при нагреве с последующей закалкой; создаёт твёрдый износостойкий слой на зубьях редуктора при вязкой сердцевине.
Основные виды ХТО — цементация (58–62 HRC), азотирование (до 65–70 HRC) и нитроцементация. От поверхностной закалки ХТО отличается изменением химсостава слоя, а не только структуры. Она повышает контактную и изгибную выносливость зубьев, позволяя передавать больший момент в тех же габаритах.
| Цементация | C, 58–62 HRC, слой 0,5–2 мм |
|---|---|
| Азотирование | N, 65–70 HRC, слой 0,2–0,6 мм |
| Нитроцементация | C+N, 58–63 HRC |
Вид ХТО заложен в конструкцию серии; параметры привода подбирают в калькуляторе. Серии — в каталоге, замена импорта — в импортозамещении.
