Metallografisch onderzoek van tandwielen: principes, methoden en essentiële kennis

Alle producten

transmissie reserveonderdelen (165)

Gear Rekken (166)

Transportbanden (157)

spiraalvormig konisch tandwiel (113)

Transportbanddelen (118)

Toestellen en Pignons (122)

Kroonrad en Pignon (118)

De Ketens van de machtstransmissie (117)

Gestampte Rivetless-Ketting (111)

automobiele vervangstukken (143)

Versnellingsbakreductiemiddel (132)

Glijdende Poorthardware (132)

Het glijdende Rek van het Poorttoestel (324)

Industriële Tanden (170)

motorfietstanden (106)

Motorfietskettingen (110)

riemschijven (125)

Spits Slot Bush en Hub (101)

Flexibele Koppelingen (107)

Stijve Koppelingen (107)

De Riemen van de machtstransmissie (132)

De Assemblage van het Keylesssluiten (113)

Z.o.z.-Drijfassen (120)

Regelbare Motorbasis (105)

De Kraag van de sluitenschacht (10)

Autolagers (12)

Certificaat

Van goede kwaliteit Gear Rekken voor verkoop

Ik ben zeer tevreden met de diensten. Gelukkig om zakelijke relatie op lange termijn met uw bedrijf tot stand te brengen.

—— Ashley Scott-De V.S.

Dank voor de goede kwaliteit, goed ontwerp met redelijke prijs

—— Anna Diop-Het Verenigd Koninkrijk

Ik ben online Chatten Nu

Bedrijf Nieuws

Metallografisch onderzoek van tandwielen: principes, methoden en essentiële kennis

Tandwielen zijn kerncomponenten van mechanische transmissie, en hun materiaaleigenschappen en warmtebehandelingskwaliteit beïnvloeden direct de levensduur en betrouwbaarheid. Metallografisch onderzoek, door microscopische analyse van tandwielmaterialen, evalueert belangrijke indicatoren zoals warmtebehandelingsprocessen, hardingsdiepte en korrelgrootte, en dient als een cruciale kwaliteitscontrole-methode.

Kernobjectieven en detectie-items

Het primaire doel van metallografisch onderzoek van tandwielen is het waarborgen van de productprestaties door kritieke parameters te beoordelen:

Hardingsdiepte: Een belangrijke indicator voor slijtvastheid van gecarboneerde/geharde tandwielen (zoals vereist door de ISO 6336-standaard).
Korrelgrootte: Beïnvloedt de sterkte en taaiheid van tandwielen (geclassificeerd volgens ASTM E112).
Microstructuur: Morfologieën van martensiet, rest-austeniet en carbiden bepalen de vermoeiingsprestaties.
Oppervlaktefouten: Detecteert slijpsporen en scheuren (conform de AIAG CQI-9-standaard).

Basis microstructurele bestanddelen

Ferrite (α): Lichaamsgecentreerde kubische (BCC) structuur, zacht en taai met lage hardheid (~80HV), veel voorkomend in koolstofarm staal en zuiver ijzer.
Austeniet (γ): Vlakgecentreerde kubische (FCC) structuur, hoge plasticiteit en niet-magnetisch, aanwezig in staal met hoge temperatuur of hoog gelegeerd staal zoals 304 roestvrij staal en hoog-mangaanstaal.
Cementiet (Fe₃C): Orthorombisch kristalsysteem, hard en bros (~800HV) en verbetert de slijtvastheid, te vinden in wit gietijzer en hoog-koolstofstaal.
Martensiet: Lichaamsgecentreerde tetragonale (BCT) structuur, hoge hardheid (500~1000HV) verkregen door afschrikken, gebruikt in gehard staal en gereedschapsstaal.

Veel voorkomende microstructurele morfologieën

Microstructuurtype	Vormingsomstandigheden	Prestatiekenmerken	Typische toepassingen
Perliet	Langzame afkoeling (eutectoïde transformatie)	Evenwichtige sterkte en taaiheid	Railsstaal, tandwielafschrikken en temperen
Bainiet	Isothermisch afschrikken bij gemiddelde temperatuur	Hogere sterkte en taaiheid dan perliet	Veer, hoogwaardige bouten
Sorbit	Getemperd martensiet (500~650℃)	Uitstekende uitgebreide eigenschappen	Assen, drijfstangen

Testproces en standaardmethoden

Bemonstering en preparatie van monsters

Bemonsteringsposities: Tandtop (evalueert het effect van oppervlakteharding), tandwortel (analyseert microstructuur in spanningsconcentratiegebieden), dwarsdoorsnede (meet hardingsgradiënt).
Belangrijkste preparatiestappen: Snijden → Monteren → Slijpen → Polijsten → Etsen → Microscopische observatie.
Monteren: Gebruik epoxyhars voor randbescherming (koud monteren aanbevolen om thermische impact te voorkomen).
Polijsten: Polijst tot 0,05μm spiegelafwerking met diamantpolijstpasta om krasinterferentie te voorkomen.

Etsmiddel selectie

Materiaalsoort	Aanbevolen etsmiddel	Effect
Gecarboneerd staal	4% Nital (salpeterzuur-alcohol)	Toont duidelijk martensiet/austeniet
Genitreerd staal	Picrinezuur + reinigingsmiddel	Benadrukt nitridelaag (bijv. γ'-Fe₄N)
Roestvrijstalen tandwielen	Elektrolytisch etsen met oxaalzuur (10V, 20s)	Onderscheidt σ-fase en carbiden

Belangrijkste testapparatuur

Optische microscoop (OM)

Toepassing: Basis microstructuurobservatie (bijv. korrelgrootteclassificatie).
Configuratievereisten: 500×~1000× vergroting, uitgerust met beeldanalysesoftware (bijv. Olympus Stream).

Scanning-elektronenmicroscoop (SEM)

Voordelen: Observatie met hoge resolutie van niet-metallische insluitsels (bijv. MnS) en samenstellingsanalyse via EDS.
Case-voorbeeld: Intergranulaire scheuren veroorzaakt door zwavelsegregatie gedetecteerd in breukanalyse van windturbine-tandwielkast.

Microhardheidstesten

Methode: Vickers-hardheid (HV0.3~HV1) gradiënttesten om hardingscurves uit te zetten.
Standaard: ISO 2639 definieert hardingsdiepte als de afstand van het oppervlak tot de substraat bij 550HV1.

Microstructuuranalyse

Normale microstructuren

Warmtebehandelingsproces	Ideale microstructuur
Carboneren en afschrikken	Fijn naaldvormig martensiet + <10% rest-austeniet
Inductieharding	Cryptokristallijn martensiet + uniforme overgangszone
Afschrikken en temperen	Getemperd sorbiet (uniforme carbideverdeling)

Veel voorkomende defecten en oorzaken

Overmatige carbonering: Netwerkcarbiden op het oppervlak, waardoor de brosheid toeneemt en het risico op afschilfering van het tandoppervlak toeneemt.
Slijpsporen: Aanlooptinten onthuld door beitsen (ASTM E1257), voorkomen door de aanvoersnelheid te regelen en CBN-slijpschijven te gebruiken.
Afschrik scheuren: Intergranulaire voortplanting met scherpe uiteinden (bevestigd door SEM).

Defectnaam	Microscopische kenmerken	Oorzaken en gevolgen
Widmanstätten-structuur	Naaldvormig ferriet dat korrels binnendringt	Oververhitting leidt tot verminderde taaiheid
Banded structuur	Afwisselende lagen ferriet en perliet	Gieten-walsen segregatie veroorzaakt anisotropie
Oververhitting	Korrelgrens oxidatie of smelten	Overmatig hoge verwarmingstemperatuur resulteert in totale afschrijving