Hiiletys vs. nitraus vaihteiston kestävyyden parantamiseksi: kumpi lämpökäsittely tarjoaa paremman suorituskyvyn?
Pinnan karkaisu on yksi ratkaisevimmista tekijöistä vaihteiden kestävyyden ja suorituskyvyn kannalta. Olipa kyseessä ajoneuvojen vaihteistot, teollisuuskoneet, kaivosalennusmoottorit tai suurnopeuskompressorit, vaihteiden hampaiden pinnan lujuus vaikuttaa suoraan kuormituskykyyn, kulutuskestävyyteen, muodonmuutoksen vakauteen ja melukäyttäytymiseen pitkäaikaisen käytön aikana. Monien lämpökäsittelyvaihtoehtojen joukossahiiletysjanitrausovat edelleen kaksi yleisimmin valittua pinnanparannusprosessia nykyaikaisessa hammaspyörävalmistuksessa.
Belon Gear, ammattimainen OEM-vaihteiden valmistaja, käyttää sekä hiiletys- että nitraustekniikoita optimoidakseen kulutuskestävyyden, pinnan kovuuden ja väsymislujuuden käyttökohteen vaatimusten mukaisesti. Niiden erojen ymmärtäminen auttaa insinöörejä ja ostajia valitsemaan sopivimman karkaisumenetelmän todellisiin työolosuhteisiin.
Mitä on hiiletys?
Hiiletys on termokemiallinen diffuusioprosessi, jossa hammasrattaita kuumennetaan hiilipitoisessa ilmakehässä, jolloin hiiliatomit pääsevät tunkeutumaan teräksen pintaan. Hammasrattaat sitten sammutetaan, jotta saavutetaan erittäin kova ulkokuori säilyttäen samalla sitkeän ja sitkeän ydinrakenteen.
Käsittelyn jälkeen hiiletetyt hammaspyörät saavuttavat tyypillisesti pintakovuuden HRC 58–63 (noin 700–800+ HV). Ytimen kovuus pysyy alhaisempana – noin HRC 30–45 materiaalista riippuen, mikä tarjoaa hyvän iskunkestävyyden ja taivutusväsymislujuuden. Tämän ansiosta hiiletys soveltuu erityisen hyvin suurille vääntömomenteille, raskaille iskukuormille ja vaihteleville iskuympäristöille.
Hiiletettyjen vaihteiden tärkeimmät edut:
-
Korkea kulutuskestävyys ja erinomainen iskunkestävyys
-
Paksu kotelosyvyys sopii keskikokoisille ja suurille vaihteille
-
Vahva taivutusväsymiskestävyys raskaan kuorman siirtoon
-
Vakaampi vaihtelevan tai äkillisen vääntömomentin aikana
-
Yleistä autojen vetopyörästöissä,kaivostoimintavaihteistot, raskaiden koneiden vaihteet
Hiiletys on usein ensisijainen vaihtoehto vaihteille, jotka toimivat voimakkaan mekaanisen rasituksen alaisina.
Mitä on nitraus?
Nitraus on alhaisemmassa lämpötilassa tapahtuva diffuusioprosessi, jossa typpi tunkeutuu teräksen pintaan muodostaen kulutusta kestävän yhdistekerroksen. Toisin kuin hiiletys, nitraus ei...ei vaadi sammutusta, mikä vähentää merkittävästi vääristymien riskiä ja mahdollistaa komponenttien mittatarkkuuden säilyttämisen.
Nitratut hammaspyörät saavuttavat yleensäsuurempi pintakovuus kuin hiiletetyillä hammaspyörillä – tyypillisesti HRC 60–70 (900–1200 HV teräslaadusta riippuen)Koska ydintä ei sammuteta, sisäinen kovuus pysyy lähellä alkuperäistä materiaalitasoa, mikä varmistaa ennustettavan muodonmuutoksen vakauden ja erinomaisen tarkkuuden.
Nitrattujen vaihteiden edut:
-
Erittäin korkea pinnan kovuus (korkeampi kuin hiiletyksessä)
-
Erittäin pieni muodonmuutos – ihanteellinen tiukkojen toleranssien omaaville osille
-
Erinomainen kulumis- ja kosketusväsymiskestävyys
-
Parannettu korroosion- ja hankautumiskestävyys
-
Täydellinen hienojakoisille vaihteille, planeettavaihteille ja suurnopeuskäytöille
Nitrausta suositaan usein hiljaisessa käynnissä, korkeilla kierrosluvuilla ja tarkasti säädellyissä olosuhteissa.
Hiiletys vs. nitraus — syvyyden, kovuuden ja suorituskyvyn vertailu
| Kiinteistö / Ominaisuus | Hiiletys | nitraus |
|---|---|---|
| Pinnan kovuus | HRC 58–63 (700–800+ HV) | HRC 60–70 (900–1200 HV) |
| Ytimen kovuus | HRC 30–45 | Lähes muuttumattomana perusmetallista |
| Kotelon syvyys | Syvä | Keskikokoinen tai matala |
| Vääristymäriski | Korkeampi sammutuksen vuoksi | Hyvin alhainen (ei sammutusta) |
| Kulutuskestävyys | Erinomainen | Erinomainen |
| Kosketusväsymyslujuus | Erittäin korkea | Erittäin korkea |
| Paras | Suuri vääntömomentti, iskukuormitukseen soveltuvat vaihteet | Tarkat ja hiljaiset vaihteet |
Molemmat parantavat kestävyyttä, mutta eroavat toisistaan kovuusjakauman ja muodonmuutoskäyttäytymisen suhteen.
Hiiletys =syvälujuus + iskunkestävyys
Typetys =erittäin kova pinta + tarkka vakaus
Kuinka valita oikea käsittely vaihdesovellukseesi
| Käyttöolosuhteet | Suositeltu valinta |
|---|---|
| Suuri vääntömomentti, raskas kuorma | Hiiletys |
| Minimaalinen vääristymävaatimus | nitraus |
| Meluherkkä korkean kierrosluvun toiminta | nitraus |
| Suurihalkaisijaiset tai kaivosteollisuuden vaihteet | Hiiletys |
| Tarkkuusrobotti-, kompressori- tai planeettavaihteisto | nitraus |
Valinnan on perustuttava kuormitukseen, voiteluun, nopeuteen, suunnitellun käyttöiän ja meluntorjuntavaatimusten huomioon ottamiseksi.
Belon Gear — Ammattimainen vaihteiden lämpökäsittely ja OEM-tuotanto
Belon Gear valmistaa mittatilaustyönä hammaspyöriä hiiletetyistä tai nitratuista metalleista teknisten vaatimusten mukaisesti. Materiaalin kovuuden säätöalueemme, metallurginen tarkastus ja CNC-viimeistely takaavat vakauden vaativissa sovelluksissa.
Toimitamme:
-
Lieriö-, vino- ja sisäpyörät
-
Spiraaliviiste ja viistehammaspyörät
-
Matovaihteet, planeettavaihteet ja akselit
-
Räätälöidyt vaihteistokomponentit
Jokainen vaihde on suunniteltu optimoidulla kovuusjakaumalla ja pinnan lujuudella käyttöiän maksimoimiseksi.
Johtopäätös
Sekä hiiletys että nitraus parantavat merkittävästi vaihteiden kestävyyttä, mutta niiden hyödyt eroavat toisistaan.
-
Hiiletystarjoaa syvän kotelolujuuden ja iskunkestävyyden, ihanteellinen raskaaseen voimansiirtoon.
-
nitraustarjoaa korkeamman pinnan kovuuden minimaalisella vääristymällä, täydellinen tarkkuuteen ja nopeaan liikkeeseen.
Belon Gear auttaa asiakkaita arvioimaan kuormituskapasiteettia, käyttöjännitystä, kovuusaluetta ja mittatoleranssia valitakseen sopivimman käsittelyn jokaiseen vaihdeprojektiin.

Julkaisun aika: 09.12.2025



