ગિયર્સ માટે કાર્બ્યુરાઇઝિંગ હીટ ટ્રીટમેન્ટ: તાકાત, ટકાઉપણું અને પ્રદર્શન વધારવું

આધુનિક પાવર ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સમાં, ગિયર્સ ભારે પરિસ્થિતિઓમાં ઉચ્ચ ટોર્ક, સતત પરિભ્રમણ, ભારે ભાર, વધઘટ થતી ગતિ અને લાંબા કાર્ય ચક્ર હેઠળ કાર્ય કરે તેવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે. પરંપરાગત એલોય સ્ટીલ્સ, સારી આંતરિક કઠિનતા સાથે પણ, ઘણીવાર સપાટીની નિષ્ફળતા, દાંતમાં ખાડા, ખંજવાળ, ઘસારો અને થાક તિરાડો વિના આવા મુશ્કેલ ઉપયોગોનો સામનો કરી શકતા નથી. આ પડકારોને દૂર કરવા માટે, ગિયર ઉત્પાદનમાં ગરમીની સારવાર એક આવશ્યક પગલું બની જાય છે, અને બધી પદ્ધતિઓમાં,કાર્બ્યુરાઇઝિંગસપાટીને સખત બનાવવાની સૌથી અસરકારક પ્રક્રિયાઓમાંની એક તરીકે બહાર આવે છે.

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ (જેને કેસ હાર્ડનિંગ પણ કહેવાય છે) એ એક ધાતુશાસ્ત્ર તકનીક છે જે ઉચ્ચ તાપમાને સ્ટીલ ગિયર્સના સપાટીના સ્તરમાં કાર્બન દાખલ કરે છે. ક્વેન્ચિંગ પછી, સપાટી સખત માર્ટેન્સિટિક કેસમાં પરિવર્તિત થાય છે જ્યારે કોર કઠિનતા અને આંચકા પ્રતિકાર જાળવી રાખે છે. આ સંયોજન બહાર કઠિન, અંદર કઠિન તેથી જ કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ગિયર્સનો ઉપયોગ ઓટોમોટિવ ટ્રાન્સમિશન, ઔદ્યોગિક ગિયરબોક્સ, ભારે મશીનરી, ખાણકામ સાધનો, એરોસ્પેસ ડ્રાઇવ અને રોબોટિક્સમાં વ્યાપકપણે થાય છે.

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ શું છે?

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ એ પ્રસાર-આધારિત ગરમીની સારવાર છે જે સામાન્ય રીતે 880°C - 950°C વચ્ચેના તાપમાને કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન, ગિયર્સને કાર્બનથી ભરપૂર વાતાવરણમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે. કાર્બન પરમાણુ સ્ટીલના સપાટીના સ્તરમાં ફેલાય છે, જેનાથી તેમાં કાર્બનનું પ્રમાણ વધે છે. જરૂરી સમય માટે પલાળ્યા પછી, ગિયર્સને ઝડપથી શાંત કરવામાં આવે છે જેથી એક કઠણ માર્ટેન્સિટિક કેસ બને.

કાર્બન પેનિટ્રેશનની ઊંડાઈને કેસ ડેપ્થ કહેવામાં આવે છે, અને તેને વિવિધ તાપમાન, હોલ્ડિંગ સમય અને કાર્બન પોટેન્શિયલ દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે. સામાન્ય રીતે, લક્ષ્ય કેસ ડેપ્થ 0.8 મીમી થી 2.5 મીમી સુધીની હોય છે, જે એપ્લિકેશન, ગિયર કદ અને જરૂરી લોડ ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.

ગિયર્સને કાર્બ્યુરાઇઝિંગની જરૂર કેમ છે?

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ ફક્ત કઠિનતા વધારવા વિશે નથી; તે વાસ્તવિક કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં કામગીરીમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે. મુખ્ય ફાયદાઓમાં શામેલ છે:

1. ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર
   કઠણ સપાટી ઘર્ષક ઘસારો, ખાડા, માઇક્રો-સ્પેલિંગ અને સપાટીના થાકને થતા નુકસાનને અટકાવે છે.

2. ઉચ્ચ ભાર વહન ક્ષમતા
   કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ગિયર્સ ભારે ભાર વહન કરી શકે છે અને વિકૃતિ વિના વધુ ટોર્ક ટ્રાન્સમિટ કરી શકે છે.

3. દાંત વાળવાની શક્તિમાં સુધારો
   નરમ ડ્યુક્ટાઇલ કોર આંચકા અને અસરને શોષી લે છે, જેનાથી દાંતના ફ્રેક્ચરનું જોખમ ઘટે છે.

4. શ્રેષ્ઠ થાક જીવન
   કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ગિયર્સ હાઇ-સાયકલ સ્થિતિમાં હજારો કલાકો સુધી કામ કરી શકે છે.

5. ઘર્ષણ અને ગરમીનું ઉત્પાદન ઓછું
   સરળ દાંતની સંલગ્નતા શાંત અને વધુ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરે છે.

આ ફાયદાઓને કારણે, કાર્બ્યુરાઇઝિંગ એ પ્રમાણભૂત ગરમીની સારવાર બની ગઈ છેઓટોમોટિવગિયર્સ, ખાસ કરીને માટેબેવલ ગિયર્સ, હેલિકલ ગિયર્સ, રિંગ ગિયર્સ, ડિફરન્શિયલ ગિયર્સ અને ટ્રાન્સમિશન શાફ્ટ.

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ પ્રક્રિયા સ્ટેપ બાય સ્ટેપ

સંપૂર્ણ કાર્બ્યુરાઇઝિંગ પ્રક્રિયામાં ઘણા તબક્કાઓ શામેલ છે, દરેક અંતિમ કામગીરીને અસર કરે છે:

૧. પ્રી-હીટ અને ઓસ્ટેનિટાઇઝિંગ

ગિયર્સને કાર્બ્યુરાઇઝિંગ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સ્ટીલ ઓસ્ટેનાઇટમાં પરિવર્તિત થાય છે. આ રચના કાર્બનને સરળતાથી ફેલાવવા દે છે.

2. કાર્બન પ્રસરણ અને કેસ રચના

ગિયર્સને કાર્બનથી ભરપૂર વાતાવરણ (ગેસ, વેક્યુમ અથવા ઘન કાર્બ્યુરાઇઝિંગ એજન્ટ) માં રાખવામાં આવે છે. કાર્બન પરમાણુ અંદરની તરફ ફેલાય છે, શમન પછી સખત કેસ બનાવે છે.

3. શાંત કરવું

ઝડપી ઠંડક ઉચ્ચ-કાર્બન સપાટીના સ્તરને માર્ટેન્સાઇટમાં પરિવર્તિત કરે છે - જે અત્યંત સખત અને ઘસારો-પ્રતિરોધક છે.

4. ટેમ્પરિંગ

ક્વેન્ચિંગ પછી, બરડપણું ઘટાડવા, કઠિનતા સુધારવા અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને સ્થિર કરવા માટે ટેમ્પરિંગ જરૂરી છે.

૫. અંતિમ મશીનિંગ / ગ્રાઇન્ડીંગ

દાંતની સચોટ ભૂમિતિ, સરળ સંપર્ક પેટર્ન અને શ્રેષ્ઠ અવાજ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવા માટે ગરમીથી સારવાર કરાયેલા ગિયર્સ ઘણીવાર ફિનિશ ગ્રાઇન્ડીંગ અથવા લેપિંગમાંથી પસાર થાય છે.

ગિયર્સ માટે કાર્બ્યુરાઇઝિંગના પ્રકારો

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ માટે ઘણી તકનીકો વિકસાવવામાં આવી છે, જેમાં દરેકના અનન્ય ફાયદા છે.

તેમની વચ્ચે,વેક્યુમ કાર્બ્યુરાઇઝિંગતેના સમાન કેસ વિતરણ, પર્યાવરણ-મિત્રતા અને ઓછી વિકૃતિને કારણે ચોકસાઇ ગિયર્સ માટે વધુને વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે.

કાર્બ્યુરાઇઝિંગ માટે સામગ્રીની પસંદગી

બધા સ્ટીલ કાર્બ્યુરાઇઝિંગ માટે અનુકૂળ નથી હોતા. આદર્શ સામગ્રી ઓછી કાર્બન એલોય સ્ટીલ્સ છે જે સારી કઠિનતા અને કોર કઠિનતા ધરાવે છે.

સામાન્ય કાર્બ્યુરાઇઝિંગ સ્ટીલ્સ:

• ૧૬ મિલિયન કરોડ ૫

• 20 કરોડ રૂપિયા

• ૮૬૨૦/૪૩૨૦ સ્ટીલ

• ૧૮ક્રોનિમો૭-૬

• એસસીએમ૪૧૫ / એસસીએમ૪૨૦

આ સ્ટીલ્સ મજબૂત, ડક્ટાઇલ કોર જાળવી રાખીને ઊંડા કેસને સખત બનાવવાની મંજૂરી આપે છે - જે હેવી-ડ્યુટી ગિયર્સ માટે યોગ્ય છે.

કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ગિયર્સમાં ગુણવત્તા પરિબળો

સ્થિર કામગીરી પ્રાપ્ત કરવા માટે, ઘણા મહત્વપૂર્ણ પરિબળોને નિયંત્રિત કરવા આવશ્યક છે:

1. સપાટી પર કાર્બન સાંદ્રતા

2. અસરકારક કેસ ડેપ્થ (ECD)

3. ઓસ્ટેનાઇટ સ્તર જાળવી રાખ્યું

4. વિકૃતિ અને પરિમાણીય સ્થિરતા

5. કઠિનતા એકરૂપતા (સપાટી પર 58–62 HRC)

સારી રીતે નિયંત્રિત કાર્બ્યુરાઇઝિંગ પ્રક્રિયા ખાતરી કરે છે કે ગિયર્સ ઓછામાં ઓછા જાળવણી સાથે વર્ષો સુધી વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરે છે.

કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ગિયર્સના ઉપયોગો

કાર્બ્યુરાઇઝિંગનો ઉપયોગ એવા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે થાય છે જ્યાં વિશ્વસનીયતા, ચોકસાઇ અને ઉચ્ચ ભાર સહનશક્તિ જરૂરી છે:

• ઓટોમોટિવ ગિયરબોક્સ અને ડિફરન્શિયલ સિસ્ટમ્સ

• ટ્રેક્ટર, ખાણકામ અને ભારે ડ્યુટી સાધનો

• રોબોટિક્સ અને ઓટોમેશન ગિયર્સ

• વિન્ડ ટર્બાઇન ગિયરબોક્સ

• એરોસ્પેસ ડ્રાઇવ્સ અને ટર્બાઇન ટ્રાન્સમિશન

• દરિયાઈ પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ્સ

જ્યાં પણ ગિયર્સને આંચકા, દબાણ અને લાંબા ગાળાના રોટેશનલ તણાવનો સામનો કરવો પડે છે, ત્યાં કાર્બ્યુરાઇઝિંગ એ સૌથી વિશ્વસનીય ઉકેલ છે.

કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ હીટ ટ્રીટમેન્ટ સામાન્ય સ્ટીલ ગિયર્સને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઘટકોમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે મુશ્કેલ વાતાવરણનો સામનો કરવા સક્ષમ છે. આ પ્રક્રિયા સપાટીને ઘસારો અને થાક સામે મજબૂત બનાવે છે જ્યારે અસર પ્રતિકાર માટે મજબૂત આંતરિક કોર જાળવી રાખે છે. જેમ જેમ મશીનરી ઉચ્ચ પાવર ઘનતા અને કાર્યક્ષમતા તરફ વિકસિત થાય છે, તેમ તેમ કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ગિયર્સ આધુનિક એન્જિનિયરિંગ અને પાવર ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સમાં એક મુખ્ય તકનીક રહેશે.