Pagina 33 van: Aandrijftechniek – nummer 3 – 2017
www.AT-aandrijftechniek.nlAPRIL 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK 33
TECHNIEK Mechanisch
duwbanden geproduceerd uit het huidige
titaniumvrije staal werden vergeleken met
duwbanden die waren gemaakt met het
nieuwe titaniumvrije Alloy-1. De duwban-
den werden blootgesteld aan een overbe-
lasting-vermoeiingstest teneinde de maxi-
male levensduur van de duwband te be-
palen. Uiteindelijk gingen alle duwbanden
uit titaniumvrij referentiemateriaal en uit
Alloy-1 kapot als gevolg van vermoeiings-
breuken van een snaar. Deze werden ge-
initieerd bij een onvolkomenheid op het
snaaroppervlak, dat wil zeggen de gang-
bare faalmodus van de duwband onder
overbelastingscondities. Weibull-analyse
toont aan dat de levensduur van duwban-
den gemaakt uit Alloy-1 meer dan twee
maal zo hoog is dan die van de titanium-
vrije referentieduwbanden bij 10%, 50%
en 90% breukwaarschijnlijkheid. Uit deze
resultaten kan worden geconcludeerd dat
de vermoeiingssterkte aan het snaarop-
pervlak is toegenomen en dat de vermoei-
ingsprestaties van duwbanden uit het
nieuwe snaarmateriaal in overbelasting-
vermoeiingstesten hoger is dan van de
huidige duwbanden. De microstructuur
van het Alloy-1 materiaal dat de onvolko-
menheden aan het oppervlak omringt,
blijkt robuuster tegen de initiatie en/of
groei van vermoeiingsbreuken. Momen-
teel lopen er karakteriseringsonderzoe-
ken zoals röntgendiffractie (XRD), gloei-
ontlading optische emissie spectroscopie
(GDOES), electron backscatter diffractie
(EBSD), rasterelektronenmicroscopie
(SEM) en transmissie-elektronenmicrosco-
pie (TEM) om de verschillen in microstruc-
turen van Alloy-1 snaren versus die van de
huidige titaniumvrije snaren te onthullen.
Toepassingsmogelijkheden
Het nieuwe materiaal kan worden ge-
bruikt voor duwband CVT toepassingen
met hoger overdraagbaar vermogen en
koppel. Er kunnen hogere vermogens en
koppels worden overgebracht aangezien
de nieuwe snaren de hogere trekvermoei-
ingsspanningen aan kunnen die het ge-
volg zijn van hogere poelieklemkrachten,
hogere toerentallen en hogere koppel-
niveaus. Snaren uit het nieuwe materiaal
kunnen worden blootgesteld aan hogere
buigvermoeiingsspanningen. Er kunnen
kleinere minimale radiussen worden toe-
gepast, resulterend in een hoger bereik
van overbrengingsverhoudingen en/of
kleinere hartafstanden. Tevens kan het
nieuwe materiaal worden gebruikt voor
‘downsizen’: productie van duwbanden
met een kleiner totaal snaarvolume, bij-
voorbeeld een kleiner aantal snaren.
www.bosch.nl
Current pushbelt loop
materials
Ni
[wt%]
Co
[wt%]
Mo
[wt%]
Ti
[wt%]
Fe
[wt%]
Traditional Ti-containing
maraging steel
– X2NiCoMoTi18-9-5
18 9 5 0,45 balance
Current Ti-free maraging
steel
– X2NiCoMo18-16-5
18 16,5 5 – balance
New push-
belt loop
material
Ni
[wt%]
Co
[wt%]
Mo
[wt%]
Ti
[wt%]
Al
[wt%]
Cr
[wt%]
Fe
[wt%]
Alloy-1 18-19 5 5 – 1 1 balance
Tabel 2: Chemische samenstelling van nieuw titaniumvrij maraging staal.
Tabel 1: Chemische samenstellingen van de huidige materialen voor duwbandsnaren.
2
1
Current
Ti-free
material
New Ti-free
material Alloy-1
Number of cycles to failure Nf [-]
Total loop
Stress total
[MPa]
S-N-curves voor
duwbanden met het
huidige en nieuwe
titaniumvrije snaar-
materiaal. De totale
snaarspanning ver-
sus aantal cycli tot
breuk Nf.
Levensduurresulta-
ten van overbelas-
ting-vermoeiings-
tests voor duwban-
den uit het huidige
titaniumvrije ma-
teriaal vergeleken
met Alloy-1.
30-31-32-33_cvtmaragingstaal.indd 33 13-04-17 13:36