Auswahl zwischen 40Cr und 42CrMo-Stahl

Beginnen Sie mit dem maßgebenden Querschnitt und dem Fehlermodus

Ein Beschaffungsvergleich sollte mit dem fertigen Bauteil beginnen, nicht mit der Güteliste des Lieferanten. Erfassen Sie den maximal wirksamen Abschnitt, der auf die Wärmebehandlung reagieren muss, den kleinsten ermüdungskritischen Durchmesser, Übergänge und Keilnuten, Gewinde- oder Keilwellenwurzeln, nicht unterstützte Länge, Drehmoment- oder Biegespektrum, Schlagtemperatur, Verschleißschnittstelle und ob die Stange vor der endgültigen Wärmebehandlung geschmiedet wird. Der größte gekaufte Durchmesser ist nicht immer der maßgebende Querschnitt: Eine abgestufte Welle kann einen großen Wärmebehandlungsquerschnitt haben, aber an einer kleineren Kehlung versagen, während ein Zahnradrohling durch Zahnfußermüdung und Kernunterstützung dominiert werden kann.

40Cr ist häufig wirtschaftlich attraktiv, wenn ein mittlerer Querschnitt und ein etablierter Vergütungsweg die Zeichnungsanforderungen ohne übermäßiges Prozessrisiko erfüllen. Das bedeutet nicht, dass 40Cr für jede Welle geeignet ist. 42CrMo wird üblicherweise betrachtet, wenn der Käufer eine größere Härtbarkeitsreserve, höhere Normwerte an Referenzproben oder mehr Sicherheit beim Verhalten größerer Querschnitte benötigt. Auch aus 42CrMo kann durch unzureichendes Austenitisieren, verzögtes Abschrecken, übermäßige Schwankungen beim Anlassen, Entkohlung, Schleifschäden oder eine ungünstige Kerbgestaltung ein mangelhaftes Bauteil entstehen.

Schreiben Sie ein Entscheidungskriterium aus einem Satz, bevor Sie Preise anfordern: zum Beispiel „Wählen Sie die am wenigsten komplexe genehmigte Route aus, die nach der letzten Wärmebehandlung die Zeichnungseigenschaften an der angegebenen Probenahmeposition erfüllt.“ Dadurch wird verhindert, dass der Angebotsvergleich ins Legierungsgehaltskürzel abdriftet und ein Alternativangebot prüfbar gemacht wird. Wenn die Konstruktionsbehörde Festigkeit, Zähigkeit, Härteverteilung oder Inspektionsakzeptanz nicht definiert hat, sollte die Beschaffung diese Lücke zurückgeben, anstatt ein Werk zu bitten, auf die Betriebstauglichkeit zu schließen.

Quellen:[1]

Vergleichen Sie die GB/T 3077-Bereiche auf ihrer tatsächlichen Testbasis

Die folgende Tabelle ist ein Käufervergleich der Gussanalysebereiche und der standardmäßigen wärmebehandelten Referenzprobenwerte für GB/T 3077-2015. Die mechanischen Figuren sind hilfreich für das Verständnis der unterschiedlichen Steigungsrouten, sie sind jedoch kein unbedingtes Versprechen für eine Langhantelstange. Der Standardprüfkörper, die vorgeschriebene Laborwärmebehandlung, Probenahmebestimmungen, der Produktzustand und etwaige auftragsspezifische Vereinbarungen steuern, wie die Konformität hergestellt wird. Ein Werkszertifikat, das die Chemie allein ausweist, beweist daher nicht den mechanischen Zustand eines vergüteten Produktionsstabs.

Der Molybdän-Bereich ist der offensichtlichste Unterschied in der Zusammensetzung, aber bei der Beschaffung sollte dieser nicht in eine feste prozentuale Verbesserung umgewandelt werden. Die Schmelzenanalyse innerhalb der zulässigen Bereiche, die vorherige Mikrostruktur, der tatsächliche Abschnitt, die Ofenbeladung, die Abschreckübertragung, das Rühren, die Tempertemperatur und die Zeit beeinflussen alle das Ergebnis. Wenn ein Lieferant 42CrMo4 oder SAE 4140 anstelle von 42CrMo vorschlägt, sind seine ISO- oder SAE-Chemiedokumente separate Kontrollwege; Ein bekannter Querverweis ersetzt nicht stillschweigend GB/T 3077.

Die Werte sind aus den genannten Standards abgeleitet und müssen anhand der lizenzierten Kontrollversion, der Produktform, der Probenahmeregeln und der Lieferbedingungen des Käufers überprüft werden. Nur akzeptierte Bestellbedingungen definieren die Anforderungen für eine bestimmte Lieferung.

Quellen:[1][2][4]

Quellen:[1][2][4]

Wandeln Sie das Risiko der Abschnittsgröße in einen Nachweisplan für die Wärmebehandlung um

Härtbarkeit ist die Fähigkeit, unter bestimmten Abkühlungsbedingungen eine Tiefenhärte zu entwickeln; es ist nicht die Oberflächenhärte selbst. Die Jominy-Methode nach ISO 642 misst die Reaktion entlang einer standardisierten, endabgeschreckten Probe, und die aktuelle Norm erlaubt auch einen vereinbarten Berechnungsweg innerhalb eines definierten Anwendungsbereichs. Keine der Routen garantiert direkt den Kern der bestellten Welle. Bei einem Teil mit hoher Konsequenz oder großem Querschnitt entscheiden Sie anhand der erforderlichen Kern- und Oberflächenbeschaffenheit des Designs, ob für die Bestellung ein Härtbarkeitsband, ein Opferverlängerungscoupon, ein separat wärmebehandeltes Qualifikationsstück, ein Produktionstestring oder Tests erforderlich sind, die an einer vereinbarten Stelle im gelieferten Produkt durchgeführt werden.

Vergleichen Sie Anbieter auf der gesamten Thermenstrecke. Erkundigen Sie sich, wo die Stäbe wärmebehandelt werden, wie hoch die maximale Ofenbeladung und der Stababstand für das vorgeschlagene Los ist, wie die Zeit bei der Temperatur kontrolliert wird, welche Transferverzögerung erwartet wird, Art und Temperatur des Abschreckmittels, Rührkontrolle, Temperroute, Richtreihenfolge und ob die Bearbeitungszugabe entkohltes Material entfernt. Hierbei handelt es sich um Fragen zur Prozessüberprüfung, nicht um Parameter, die man blind vorgeben kann. Der Lieferant sollte einen geeigneten Weg anhand der akzeptierten Ergebnisanforderungen bestätigen und alle auftragsspezifischen Prozessqualifikationen aufzeichnen, die der Käufer benötigt.

Abschnittsempfindliche Nachweise werden wichtiger, wenn der Durchmesser zunimmt oder die Zeichnung das zulässige Festigkeits-Zähigkeits-Fenster verengt. Eine einzelne Oberflächenhärte kann einen weichen Kern verbergen, und bei einer axialen Zugprobe können Abweichungen in Umfangsrichtung übersehen werden. Umgekehrt kann das Erfordernis umfangreicher Tests an einer kleinen Welle mit geringen Auswirkungen zu höheren Kosten führen, ohne dass sich die Entscheidung ändert. Verknüpfen Sie jeden Test mit einem Fehlerrisiko und einer Dispositionsregel: Welches Ergebnis besteht, was löst einen erneuten Test aus und wer kann eine Abweichung genehmigen?

Quellen:[1][3]

Bewerten Sie die Verarbeitungs- und Inspektionsfolgen, nicht nur die Legierung

Die günstigste angebotene Tonne kann zur teuren Route werden, wenn sie im falschen Zustand ankommt oder übermäßige Bearbeitungs- und Qualifizierungszeit in Anspruch nimmt. Vergleichen Sie die angebotene Stangengröße mit der fertigen Umhüllung und dem Aufmaß, da zusätzliches Material die Materialkosten, die Abschreckmasse, die Bearbeitungszeit und den Ausschuss erhöht. Bestätigen Sie, ob das Angebot warmgewalzt, geschmiedet, normalisiert, geglüht, vergütet, geschält oder vorbearbeitet ist. In einem QT-Angebot sollte angegeben werden, wo die erforderlichen mechanischen Eigenschaften gelten und ob das Richten vor oder nach dem endgültigen Anlassen erfolgt. In einem Bearbeitungsangebot sollten die Prüfgröße und die Oberflächenfehler angegeben werden, die durch das Aufmaß beseitigt werden sollen.

40Cr kann das bessere Beschaffungsergebnis liefern, wenn das Design dies zulässt und ein stabiler Prozess die Anforderungen mit weniger Legierungs- und Wärmebehandlungsaufwand erfüllt. 42CrMo kann das technische Risiko verringern, wenn der angegebene Abschnitt und das Lossfenster die nachgewiesene 40Cr-Route überschreiten. Keine der Schlussfolgerungen sollte allein auf dem nominalen Sortenpreis basieren. Bewerten Sie den Ertragsverlust, die Mindestbestellmenge, die Chargengröße der Wärmebehandlung, Testcoupons, den Verlust bei zerstörenden Tests, das Nachrichten, die Oberflächenvorbereitung, die UT-Zugänglichkeit, die Zertifikatsprüfung und die Kosten einer abgelehnten oder verzögerten Qualifizierungscharge.

Der Inspektionsumfang sollte der Konsequenz folgen. Chemie und Schmelzenidentität sind grundlegende Kontrollen. Fügen Sie Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit, Härteverlauf, Korngröße, Entkohlung, Makrostruktur oder Reinheit nur dann hinzu, wenn die Zeichnung, die maßgebliche Spezifikation, frühere Fehler oder der Qualifizierungsplan ihnen eine Entscheidungsrolle geben. Für die Ultraschallprüfung sind eigene Methoden, Abdeckungen, Kalibrierungs-/Referenzgrundlagen, Akzeptanzkriterien, Teststadien, Personalqualifikationen und Berichtsanforderungen erforderlich. „UT bestanden“ ist keine Abnahmeangabe. Bewahren Sie die Rückverfolgbarkeit der Schmelze bis zur Stange durch das Schneiden auf, wenn die Testergebnisse einzelnen Rohlingen folgen müssen.

Quellen:[1][2]

Schreiben Sie eine Ausschreibung, die beide Routen vergleichbar macht

Bitten Sie den Lieferanten, die erforderliche Route anzugeben und jede Abweichung in einer separaten Spalte zu kennzeichnen. Wenn Alternativen zulässig sind, fordern Sie zwei technisch vollständige Angebote anstelle eines unbeschrifteten Ersatzes: eines für die Zeichnungsqualität und eines für die vorgeschlagene Route, jeweils mit Standardausgabe, Produktionsgröße, Lieferzustand, Eigenschaft und Stichprobenbasis, Zertifikat, Inspektion, Menge und kommerzieller Auswirkung. Die technische Behörde – nicht das Einkaufssystem oder die Lieferantenquerverweistabelle – sollte die Alternative vor Annahme der Bestellung genehmigen.

Die nachstehende Zeile ist bewusst spezifisch auf das, was bekannt ist, und explizit auf das, was weiterhin vom Käufer kontrolliert wird. Ersetzen Sie die Beispiele für Durchmesser, Länge, Menge, Testwerte und UT-Kriterien durch die tatsächliche Zeichnung und die maßgeblichen Dokumente. Kopieren Sie die numerischen Anforderungen nicht in eine andere Komponente, nur weil die Stahlsorte ähnlich ist. Der Ausdruck „oder gleichwertig“ wurde ausgeschlossen, da er keine Entscheidungsregel enthält; Ein Lieferant kann eine Alternative nur im Rahmen des genannten Abweichungsprozesses vorschlagen.

Gleichen Sie beim Angebotsvergleich das Angebot Artikel für Artikel mit der Angebotsanfrage ab. Notieren Sie, ob die mechanischen Werte für eine Standard-Referenzprobe, den gelieferten Stab, ein separat wärmebehandeltes Probestück oder eine Teststelle im fertigen Abschnitt gelten. Beheben Sie Widersprüche vor der Bestellung, einschließlich etwaiger Standardbedingungen des Lieferanten, die Toleranzen oder Inspektionen neu definieren. Nur akzeptierte Bestellbedingungen definieren die Anforderungen für eine bestimmte Lieferung.

Position: Rundstab aus legiertem Stahl für abgestufte Antriebswelle Erforderliche Sorte: 42CrMo Standard und Ausgabe: GB/T 3077-2015 Größe und Menge: Ø120 mm × 6.000 mm, 18 Stangen; fertige Zeichnung und Überarbeitung beigefügt Lieferzustand: Vergütet; Richt- und Endtemperfolge anzugeben. Mechanische Anforderungen: Gemäß Zeichnung am angegebenen Probenahmeort; Lieferant zur Unterscheidung von Produktionsstabergebnissen und Referenzprobendaten. Prüfung: Schmelzenanalyse; vereinbarte Zug-/Schlagprobenahme; Abmessungen und Oberfläche; UT nur gemäß den beigefügten Methoden-, Abdeckungs-, Abnahme- und Berichtsanforderungen. Zertifikat: EN 10204 Typ 3.1 oder vom Käufer genehmigtes gleichwertiges Dokument, mit Rückverfolgbarkeit von der Schmelze bis zum Stab und tatsächlichen Ergebnissen. Alternativen: 40Cr kann nur als separates Abweichungsangebot angegeben werden; Kein Ersatz ohne schriftliche Genehmigung des Käufers. Verpackung/Kennzeichnung: Qualität, Schmelze, Stabnummer, Größe und Bestellartikel bleiben während des Versands erhalten. Bestimmungsort: [city, country and delivery term]

Quellen:[1][3]