기어 재료 기술 혁신 : 나선형 기어에서 내마모성 합금의 서비스 수명에 대한 연구

핵심 구성 요소로서 산업 전송 분야에서 Helical의 재료 성능 기어 장비의 신뢰성 및 운영 및 유지 보수 비용을 직접 결정합니다. 제조 산업이 높은 정밀, 고 부하 및 장수로 업그레이드함에 따라 극한의 작동 조건에서 전통적인 기어 재료의 내마모성 병목 현상이 점점 두드러지고 있습니다. 최근 몇 년 동안, 내마비 합금 재료의 연구 개발 및 적용은 나선형 기어의 성능 혁신을위한 새로운 솔루션을 제공하여 글로벌 산업 전송 분야의 기술적 초점이되었습니다.

1. 전통적인 기어 재료의 성능 병목 현상 및 산업 통증 지점

전통적인 나선 기어는 주로 20crmnti 기화 된 강철 또는 45# 템퍼 레드 스틸을 사용합니다. 그들은 특정 강도와 강인성을 가지고 있지만, 높은 부하, 강한 영향 및 부식성 환경이 제한되어 있습니다.
높은 마모율 : 야금 핫 롤링, 채굴 기계 및 기타 시나리오에서 기어 표면 접촉의 피로 마모 속도는 0.05mm/천 시간에 도달하여 전송 정확도가 감소 할 수 있습니다.
약한 부식 저항성 : 화학 공학 및 해양 공학과 같은 습한 환경에서 전통적인 철강은 전기 화학 부식이 발생하며 평균 서비스 수명은 30%-50%증가합니다.
대규모 에너지 효율 손실 : 거친 표면으로 인한 마찰 손실은 녹색 제조 트렌드를 준수하지 않는 장비의 총 에너지 소비의 15% -20%를 차지합니다.

2. 내마모성 합금 재료의 기술 혁신 및 성능 장점

새로운 내마비 합금은 다중 합금 요소 조합 및 미세 구조 최적화를 통해 "하드 위상 강화 부식 장벽 낮은 마찰 계수"의 3 차원 보호 시스템을 구축했습니다.
합금 조성 혁신
높은 크롬 주철 : 크롬 함량은 20%-30%로 증가하여 전통적인 강철보다 4-5 배 높은 HV1400-1600의 마이크로 하드 니스와 함께 M7C3 유형 크롬 카바이드 하드 상을 형성합니다.
니켈 기반 합금 : 얼굴 중심 입방 솔루션을 형성하기 위해 15% -25% 니켈 요소를 첨가하고, 부식성은 스테인레스 스틸보다 8-10 배 높으며 강한 산 및 강한 알칼리 환경에 적합합니다.
구리 합금 변형 : 베릴륨 및 티타늄과 같은 미량 원소를 소개하여 곡물을 5-10μm로 정제하는 동시에 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 수준에 가까운 마찰 계수를 0.03 미만으로 줄입니다.
준비 프로세스 업그레이드
진공 제련 기술 : 진공 환경에서의 합금 제련을 통해 불순물 함량은 공기 모공 및 슬래그 포함의 결함을 피하기 위해 0.005% 미만으로 제어됩니다.
등온 켄칭 공정 : 베이 나이트 변환은 250-350 ℃ 소금 욕조에서 수행되므로 잔류 압축 응력층 (깊이 0.3-0.5mm)이 기어 표면에 형성되고 피로 저항 수명은 200%-300%증가합니다.
표면 코팅 기술 : 물리 증기 증착 (PVD) 기술을 사용하여 두께가 2-5μm 인 다이아몬드 유사 (DLC) 코팅을 코팅하고 표면 거칠기는 RA0.2 아래로 떨어집니다.

3. 내마모성 합금 나선 기어의 산업 응용 및 데이터 검증

내마모성 합금의 상업적 적용은 많은 분야에서 돌파구를 만들어 장비 신뢰성과 경제를 크게 향상 시켰습니다.
야금 산업 : 제철소의 롤러 기어가 높은 크롬 니켈 합금을 사용한 후에는 서비스 수명이 6 개월에서 5 년으로 연장되고 마모율은 0.01mm / 천 시간으로 감소하고 연간 유지 보수 비용은 80%감소합니다.
화학 산업 : 니켈 기반 합금 기어는 1000 시간 동안 염산 배지 (농도 30%, 온도 80 °)에서 지속적으로 작동하며, 부식 깊이는 0.02mm에 불과하며 316L 스테인리스 스틸보다 12 배 높습니다.
새로운 에너지 필드 : 풍력 전력 기어 박스가 구리 기반 내마비 합금을 사용한 후, 전송 효율은 92%에서 96%로 증가했으며 연간 에너지 소비는 약 500,000도 감소했으며 소음은 15dB (A) 감소했습니다.
국제 기어 협회 (AGMA)의 데이터에 따르면, 2023 년 전 세계 내마모성 합금 기어 시장 규모는 47 억 달러에 달했으며 연간 복합 성장률은 12.5%로 60%이상을 차지하여 가장 빠르게 성장하는 부문이되었습니다.

4. 미래의 기술 진화와 산업 영향

내마모성 합금 재료의 개발은 복합, 지능 및 녹색으로 반복되고 있습니다.
복합 구조 설계 : "내 입력 표면 층 터프 코어"의 구배 재료를 개발하고, 표면 경도 및 전반적인 충격 저항을 고려하여 레이저 클래딩 기술을 통해 다른 합금층의 야금 조합을 달성합니다.
지능형 모니터링 통합 : 기어 매트릭스에 내장 된 섬유 브래그 격자 (FBG) 센서가 마모 및 온도 변화를 실시간으로 모니터링하고 AI 알고리즘과 결합하여 나머지 수명을 5%미만으로 예측합니다.
순환 경제 관행 : 내마비 합금의 재활용 성은 95% 이상에 도달하며 생산 공정의 에너지 소비는 EU의 "순환 경제 행동 계획"의 요구 사항과 일치하는 전통적인 열 처리 과정의 에너지 소비보다 30% 낮습니다.
광업 기계의 중장비 전송에서 반도체 장비의 정밀 제어에 이르기까지, 내 ​​입력 합금 나선 기어는 산업 전송의 기본 논리를 재구성하고 있습니다. 재료 기술의 획기적인 획기적인 것은 전통적인 철강 재료를 대체 할뿐만 아니라 제조를 "유지 보수, 장기 수명 및 고 에너지 효율성"으로 전환하는 데 중요한 지원이기도합니다. 글로벌 제조 산업이 신뢰성과 지속 가능성에 대한 요구 사항을 지속적으로 증가함에 따라, 내마비 합금 기어는 향후 5 년간 고급 전송 시장의 70% 이상을 차지할 것으로 예상되어 산업 장비의 발전성을 측정하기위한 핵심 지표 중 하나가 될 것으로 예상됩니다. .