L'acier à engrenages et son traitement thermique

Les engrenages de traction pour les locomotives de transport ferroviaire sont des éléments importants dans la transmission de traction des locomotives électriques et des locomotives diesel à entraînement électrique. Les matériaux des engrenages des locomotives peuvent être grossièrement divisés en trois catégories : acier trempé et revenu, acier nitruré et acier cémenté. Afin d'obtenir des engrenages de traction de haute qualité, la plupart des fabricants étrangers utilisent de l'acier au chrome-molybdène à faible teneur en carbone ou de l'acier au chrome-nickel-molybdène à faible teneur en carbone, et utilisent plus souvent de l'acier à trempabilité garantie pour la cémentation, la trempe et le revenu.

Les fabricants chinois choisissent généralement de l'acier trempé en surface, principalement de l'acier de construction allié à faible teneur en carbone, et ont été cémentés et trempés. Parfois, l'acier à teneur moyenne en carbone est utilisé pour le durcissement par induction. Généralement, l'engrenage menant est principalement en acier cémenté tel que 12CrNi3, 12CrNi4, 15CrNi3Mo, 15CrNi6, et l'engrenage mené est principalement en acier carburé tel que 20CrMnMo, 20CrNi2Mo, 20CrNi4, 16Cr2Ni2A et 17CrNiMo6.

À l'heure actuelle, mon pays a développé avec succès des engrenages carburés 16Cr2Ni2A à grande vitesse, à usage intensif et à haute puissance pour locomotives, qui sont largement utilisés pour fabriquer des engrenages de traction pour les locomotives 8K, 6GF, SS5, SS6B, SS7 et autres. Ses performances sont bien meilleures que les aciers 20CrMnMo et 50CrMoA. Dalian Locomotive and Rolling Stock Co., Ltd. adopte l'engrenage de traction de locomotive haute puissance HXD5 en acier 17CrNiMo6 et est cémenté et trempé. Dongbei Special Steel Group a développé de l'acier 18CrNiMo7-6 pour l'acier pour engrenages de locomotives électriques ferroviaires à grande vitesse/charge lourde, qui a été cémenté et trempé.

• (1) Matériel d'engrenage
• (2) Traitement thermique des engrenages

Le module des engrenages des locomotives est généralement de 10 à 15 mm. Le traitement thermique adopte principalement un processus de cémentation et de trempe au gaz. Généralement, la profondeur de la couche cémentée est de 2 à 4 mm et la dureté de la surface et du noyau est respectivement de 58 à 62 HRC et 30 à 45 HRC. La structure métallographique idéale est la martensite en aiguille ou fine aiguille cachée + une petite quantité d'austénite retenue + des carbures granulaires fins et uniformément répartis. Le tableau 2 montre l'acier utilisé pour les engrenages de traction des locomotives électriques dans le pays et à l'étranger et leur traitement thermique.

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