{"id":3265,"date":"2026-06-02T05:23:03","date_gmt":"2026-06-02T05:23:03","guid":{"rendered":"https:\/\/spiralbevelgearbox.xyz\/?p=3265"},"modified":"2026-06-02T05:23:03","modified_gmt":"2026-06-02T05:23:03","slug":"spiral-bevel-gearbox-materials-explained-20crmnti-gears-42crmo-shafts-and-hrc-hardness-standards","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/spiralbevelgearbox.xyz\/id\/application\/spiral-bevel-gearbox-materials-explained-20crmnti-gears-42crmo-shafts-and-hrc-hardness-standards\/","title":{"rendered":"Penjelasan Material Gearbox Bevel Spiral: Gear 20CrMnTi, Shaft 42CrMo, dan Standar Kekerasan HRC"},"content":{"rendered":"
\n

Kinerja dari roda gigi bevel spiral<\/strong> Masa pakainya ditentukan tidak hanya oleh desain geometrisnya, tetapi juga oleh sifat material dari setiap komponen penahan beban. Pemilihan paduan baja roda gigi, proses perlakuan panas, kedalaman karburisasi, material poros, dan jenis besi rumah merupakan keputusan teknik yang memiliki konsekuensi langsung terhadap kapasitas beban, masa pakai lelah, ketahanan terhadap guncangan, dan interval perawatan. Panduan ini menjelaskan setiap spesifikasi material yang digunakan dalam gearbox bevel spiral Ever Power \u2014 apa setiap material itu, mengapa dipilih, dan apa yang diberikannya selama masa pakainya.<\/p>\n

\"Spesifikasi<\/p>\n

1. Material Roda Gigi: Baja Paduan 20CrMnTi<\/h2>\n

Rangkaian roda gigi bevel spiral di semua kotak roda gigi Ever Power diproduksi dari 20CrMnTi<\/strong> \u2014 baja paduan karburisasi standar nasional Tiongkok (GB\/T 3077) yang komposisi dan sifatnya sangat mirip dengan 16MnCr5 (DIN\/EN), SAE 5120, dan JIS SCM415. Material ini mengandung kromium (1,0\u20131,3%), mangan (0,8\u20131,1%), dan titanium (0,04\u20130,10%) sebagai unsur paduan utama, dengan kandungan karbon dasar 0,17\u20130,23%.<\/p>\n

Mengapa menggunakan 20CrMnTi untuk roda gigi bevel spiral?<\/strong><\/p>\n

Kandungan karbon dasar yang rendah (0,17\u20130,23%) memungkinkan inti roda gigi tetap kuat dan ulet setelah perlakuan panas \u2014 hal ini penting untuk menyerap beban benturan yang terjadi selama pengoperasian konveyor sabuk, pengaktifan PTO pertanian, dan pemuatan bijih bongkahan di pertambangan. Penambahan paduan memungkinkan permukaan dikarburisasi hingga kekerasan tinggi, memberikan permukaan gigi ketahanan aus yang dibutuhkan untuk jutaan siklus penggerakan dalam penggunaan.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Milik<\/th>\nNilai<\/th>\nSignifikansi Teknik<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Kekerasan Permukaan (setelah karburisasi + pendinginan)<\/td>\nHRC 58 \u2013 62<\/td>\nKetahanan terhadap kelelahan kontak yang tinggi; tahan terhadap pengikisan dan pengelupasan.<\/td>\n<\/tr>\n
Kekerasan Inti<\/td>\nHRC 33 \u2013 40<\/td>\nInti yang kuat menyerap benturan tekukan tanpa menyebabkan patahan rapuh.<\/td>\n<\/tr>\n
Kedalaman Casing Karburisasi (standar)<\/td>\n1,0 \u2013 1,4 mm<\/td>\nKedalaman lapisan pelindung yang cukup untuk menahan kelelahan kontak pada beban nominal.<\/td>\n<\/tr>\n
Kedalaman Casing Karburisasi (tugas berat)<\/td>\n1,2 \u2013 1,6 mm<\/td>\nCasing yang lebih dalam untuk aplikasi pertambangan dan benturan berat.<\/td>\n<\/tr>\n
Kekuatan Tarik (inti, setelah perawatan)<\/td>\n900 \u2013 1.100 MPa<\/td>\nKekuatan inti yang tinggi mendukung kemampuan pembengkokan akar gigi roda gigi.<\/td>\n<\/tr>\n
Perkiraan Nilai Setara Internasional<\/td>\n16MnCr5 (DIN), SAE 5120, JIS SCM415<\/td>\nBaja karburisasi yang diakui secara global; data kinerja yang telah terbukti.<\/td>\n<\/tr>\n
Tingkat Presisi Gigi (setelah digiling)<\/td>\nTingkat ISO 5 \u2013 6<\/td>\nProfil presisi memungkinkan tingkat kebisingan 60 \u2013 68 dB dan rasio kontak yang tinggi.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

2. Proses Perlakuan Panas: Karburisasi, Pendinginan, dan Penggilingan<\/h2>\n

Transformasi baja 20CrMnTi menjadi roda gigi bevel spiral presisi melibatkan serangkaian langkah perlakuan panas yang telah ditentukan dan harus dikontrol secara tepat untuk mencapai kombinasi kekerasan permukaan dan inti yang diinginkan:<\/p>\n

\n
Langkah 1: Karburisasi pada suhu 900\u2013950\u00b0C<\/strong><\/p>\n

Roda gigi yang telah dikerjakan secara kasar ditempatkan dalam atmosfer kaya karbon yang terkontrol pada suhu 900\u2013950\u00b0C. Karbon berdifusi dari atmosfer ke permukaan baja, meningkatkan kandungan karbon permukaan dari 0,20% menjadi 0,80\u20131,0% hingga kedalaman 1,0\u20131,6 mm. Kandungan karbon inti tetap tidak berubah.<\/p>\n<\/div>\n

Langkah 2: Pendinginan Oli Terkendali<\/strong><\/p>\n

Roda gigi yang dikarburisasi didinginkan dalam oli pada suhu 60\u201380\u00b0C. Kandungan karbon permukaan yang tinggi berubah menjadi martensit pada HRC 58\u201362. Kandungan karbon inti yang rendah berubah menjadi campuran ferit dan bainit pada HRC 33\u201340. Pendinginan dalam atmosfer terkontrol mencegah oksidasi permukaan yang dikarburisasi.<\/p>\n<\/div>\n

Langkah 3: Proses tempering pada suhu 160\u2013200\u00b0C<\/strong><\/p>\n

Setelah pendinginan cepat, roda gigi ditempa untuk menghilangkan tegangan pendinginan dan meningkatkan ketangguhan lapisan permukaan martensit tanpa mengurangi kekerasan secara signifikan. Kekerasan permukaan setelah penempaan: HRC 58\u201362 (tidak berubah). Kerapuhan martensit yang baru didinginkan cepat berkurang.<\/p>\n<\/div>\n

Langkah 4: Penggilingan Presisi hingga Tingkat ISO 5\u20136<\/strong><\/p>\n

Perlakuan panas menyebabkan distorsi pada geometri gigi roda gigi. Penggilingan presisi pada mesin Gleason atau Klingelnberg menghilangkan distorsi ini, mengoreksi profil gigi kembali ke dalam toleransi ISO Grade 5\u20136 (kesalahan pitch di bawah 6 mikron, kesalahan profil di bawah 8 mikron).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\"Perlakuan<\/p>\n

3. Material Poros: Baja Paduan 42CrMo<\/h2>\n

42CrMo<\/strong> (GB\/T 3077) adalah baja paduan kromium-molibdenum karbon menengah, secara umum setara dengan 42CrMo4 (EN 10083-3), SAE 4140, dan JIS SCM440. Baja ini mengandung 0,38\u20130,45% karbon, 0,9\u20131,2% kromium, dan 0,15\u20130,25% molibdenum, yang memberikan kombinasi kemampuan pengerasan tinggi, ketangguhan yang baik, dan ketahanan lelah yang sangat baik.<\/p>\n

Ever Power menggunakan 42CrMo untuk poros input dan output, dinormalisasi dan ditempa hingga kekerasan HRC 25\u201330 secara menyeluruh \u2014 bukan hanya pengerasan permukaan. Pengerasan menyeluruh berarti seluruh penampang poros berada pada tingkat kekerasan target, bukan hanya lapisan permukaan. Ini sangat penting untuk poros yang menahan beban lentur dan torsi gabungan, di mana kelelahan lentur dimulai dari permukaan tetapi menyebar melalui penampang material.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Milik<\/th>\n42CrMo (HRC 25\u201330)<\/th>\nMakna<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Kekuatan Tarik<\/td>\n900 \u2013 1.100 MPa<\/td>\nKekuatan poros yang tinggi; tahan terhadap beban torsi berlebih.<\/td>\n<\/tr>\n
Kekuatan Luluh<\/td>\n750 \u2013 950 MPa<\/td>\nFaktor keamanan konservatif pada titik luluh pada torsi nominal<\/td>\n<\/tr>\n
Batas Kelelahan (memutar dan menekuk)<\/td>\nSekitar 420 \u2013 500 MPa<\/td>\nUmur pakai yang panjang terhadap kelelahan akibat tekukan siklik terus menerus dari gaya tarikan sabuk.<\/td>\n<\/tr>\n
Ketahanan Benturan (Charpy)<\/td>\n60 \u2013 100 J<\/td>\nMeredam guncangan tanpa menyebabkan patahan rapuh \u2014 sangat penting untuk penggerak di sektor pertambangan dan pertanian.<\/td>\n<\/tr>\n
Padanan Internasional<\/td>\n42CrMo4 (EN), SAE 4140, JIS SCM440<\/td>\nPaduan logam yang diakui dan ditentukan secara global.<\/td>\n<\/tr>\n
Kemampuan pemesinan<\/td>\nBaik (65% baja potong bebas)<\/td>\nMemungkinkan penyelesaian jurnal yang digiling secara presisi untuk pemasangan bantalan.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

4. Material Perumahan: Besi Cor vs Besi Ulet<\/h2>\n

Rumah girboks menahan gaya pemisahan jala gigi dan menyediakan struktur kaku yang menjaga keselarasan poros di bawah beban. Ever Power menawarkan dua pilihan material rumah girboks dengan profil kinerja yang berbeda:<\/p>\n

\n
Besi Cor Abu-abu \u2014 HBS 190\u2013240<\/strong><\/p>\n

Material standar untuk pembuatan casing pada aplikasi industri umum. Kemampuan pemesinan yang sangat baik, peredaman getaran yang baik (serpihan grafit dalam struktur mikro menyerap energi getaran), kekuatan tekan yang memadai. Perpanjangan saat patah: 0,5\u20131% \u2014 artinya besi cor abu-abu hancur berkeping-keping di bawah guncangan ekstrem dan tidak mengalami deformasi. Faktor layanan standar hingga 1,75.<\/p>\n<\/div>\n

Besi Cor Ulet \u2014 GGG50 (EN-GJS-500-7)<\/strong><\/p>\n

Mikrostruktur grafit nodular memberikan perpanjangan saat patah sebesar 5\u201315% \u2014 selubung mengalami deformasi sebelum patah akibat benturan. Kekuatan tarik 500 MPa dibandingkan 200\u2013300 MPa untuk besi abu-abu. Ditetapkan untuk konveyor pertambangan, penggerak PTO pertanian, peralatan kehutanan, dan aplikasi apa pun dengan faktor layanan di atas 2,0 atau beban kejut di atas 3x torsi nominal.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\"Bahan<\/p>\n

5. Bahan Penyegel: NBR vs FKM<\/h2>\n
\n\n\n\n\n\n\n\n
Bahan Segel<\/th>\nKisaran Suhu<\/th>\nKompatibilitas Oli<\/th>\nKapan Harus Menentukan<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
NBR (Nitrile)<\/td>\n-30\u00b0C hingga +120\u00b0C<\/td>\nMinyak mineral dan GL-4 EP<\/td>\nStandar industri; minyak mineral; suhu operasi di bawah 100\u00b0C<\/td>\n<\/tr>\n
FKM (Viton)<\/td>\n-20\u00b0C hingga +200\u00b0C<\/td>\nPAO sintetis, ester, hipoid GL-5<\/td>\nMinyak sintetis; suhu tinggi; lingkungan kimia; tugas pertambangan<\/td>\n<\/tr>\n
Segel bibir PTFE<\/td>\n-60\u00b0C hingga +260\u00b0C<\/td>\nUniversal \u2014 semua pelumas<\/td>\nSuhu ekstrem; bahan kimia agresif; kecepatan poros yang sangat tinggi<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

6. Sertifikat dan Dokumentasi Material<\/h2>\n

Kekuatan Abadi<\/strong> menyediakan dokumentasi material pada tiga tingkatan tergantung pada persyaratan aplikasi:<\/p>\n