Pri izdelavi koles številni profesionalni proizvajalci, ki niso žerjavi, in uporabniki žerjavov ne izvajajo toplotne obdelave koles žerjavov ali imajo nerazumne tehnične specifikacije. Posledično so kolesa nagnjena k obrabi ali prezgodnjemu lomljenju utrjene plasti, kar vodi v zelo kratko življenjsko dobo.
Ta težava je še posebej izrazita na lokacijah, ki se pogosto uporabljajo, kot so metalurški obrati, doki, morska pristanišča in železnice, kjer je življenjska doba koles le eno ali dve leti, kar povzroča znatne stroške delovne sile in materiala za vzdrževanje.
Naše izkušnje kažejo, da lahko z določitvijo razumnih tehničnih specifikacij za kolesa in sprejetjem celovitih postopkov toplotne obdelave znatno podaljšamo življenjsko dobo koles. Sledi nekaj izkušenj, ki si jih deli naša tovarna pri toplotni obdelavi koles žerjavov.
Materiali in tehnične specifikacije za kolesa
Žerjavna kolesa naše tovarne uporabljajo dve vrsti materialov: ZG55 in ZG50SiMn. Povprečna kemična sestava ZG50SiMn je C0,5 %, Si0,6 % in Mn1,0 %. Za kolesa ZG55 je določena trdota tekalne plasti HB300–350, z globino utrjevalnega sloja, kjer mora biti trdota na 20 mm od površine tekalne plasti večja ali enaka HB260. Za kolesa ZG50SiMn je določena trdota tekalne plasti HB350–400, s trdoto večjo ali enako HB280 na 20 mm od površine tekalne plasti. Za kolesa obstajata dva postopka toplotne obdelave: prvi je metoda kaljenja celotne vpenjalne plošče, drugi pa metoda srednjefrekvenčnega površinskega kaljenja.
Postopek toplotne obdelave
Vpliv toplotne obdelave na obdelavo koles
Različne metode toplotne obdelave vplivajo na postopek obdelave kolesa. Pri uporabi srednjefrekvenčnega indukcijskega ogrevanja je postopek obdelave naslednji: grobo surovje → normalizacija + kaljenje → končno struženje tekalne površine in stranskih površin, grobo struženje notranje izvrtine (na vsaki strani pustite 2,5 mm prostora) → srednjefrekvenčno ogrevanje s kaljenjem v vodi + Kaljenje na srednji temperaturi → Končno struženje notranje izvrtine → Obdelava utorov → Montaža.
Pri uporabi metode kaljenja s celotno vpenjalno ploščo se postopek spremeni v Grobo brušenje → Normaliziranje + Kaljenje → Grobo struženje (na vsaki obdelovalni površini ostane 2,5 mm dodatka) → Ogrevanje v peči s celotnim kaljenjem vpenjalne plošče + Kaljenje na srednji temperaturi → Končno struženje → Utor za ključ. strojna obdelava → Montaža.
Pri obsežni proizvodnji koles srednjefrekvenčna toplotna obdelava ne le prihrani energijo in čas obdelave, temveč tudi doseže večjo trdoto tekalne plasti. Zato je treba v specializiranih proizvodnih obratih spodbujati srednjefrekvenčno toplotno obdelavo. Po drugi strani pa je celoten postopek kaljenja vpenjalne plošče, ki ne zahteva posebne opreme, primeren za maloserijsko proizvodnjo ali dele po meri uporabnika. Vendar je trdoto tekalne plasti mogoče nadzorovati samo v območju HB300–350, doseganje višje trdote pa je težko, zaradi česar je manj učinkovito.
Glede na to, da imajo nespecializirane tovarne manjše količine proizvodnje in ne potrebujejo celotnega nabora opreme za srednjefrekvenčno indukcijsko ogrevanje, je tukaj predstavljen samo celoten postopek kaljenja vpenjalne plošče.
Celoten postopek kaljenja vpenjalne plošče za kolesa
Celoten postopek kaljenja vpenjalne plošče za kolesa je naslednji: postavite kolo v škatlasto električno peč in jo segrejte na 850–870 stopinj, pri čemer vzdržujte to temperaturo 2–4 ure. Ko kolo odstranite iz peči, ga postavite v vpenjalo in ga nato potopite v rezervoar za vodo za kaljenje. Nazadnje segrejte kolo v jamski peči za kaljenje na 470–490 stopinj in vzdržujte to temperaturo 4–6 ur, nato pa pustite, da se ohladi na zraku. Kolo naj ostane v vodi približno 1 minuto na 100 mm premera.
Običajno bo sredica kolesa po odstranitvi vpenjalne plošče še vedno temno rdeča. Namen uporabe vpenjala je preprečiti strjevanje mreže in osne luknje. Premer vpenjalne plošče je enak nazivnemu premeru kolesa minus 30 mm, njegova debelina pa 25 mm. Po določenem obdobju uporabe je treba površino vpenjalne plošče v stiku s kolesom obrniti, da ohranite gladko površino.
Preizkušanje trdote žerjavnih koles po toplotni obdelavi
Preizkušanje trdote tekalne plasti žerjavnih koles
Prenosni merilniki trdote se običajno uporabljajo za testiranje trdote tekalne plasti žerjavnih koles. Za testiranje trdote tekalne plasti merite na treh enakomerno razporejenih točkah vzdolž oboda tekalne plasti kolesa. Če dve od treh točk izpolnjujeta zahteve glede trdote, se trdota tekalne plasti šteje za sprejemljivo.
Preizkušanje globine utrjevalnega sloja
Globina sloja za kaljenje in utrjevanje na kolesih žerjava se uporablja predvsem za preverjanje postopka toplotne obdelave in je rušilni test. Končano kolo je mogoče razrezati s tankim rezkalnim rezalnikom. Rezana plošča mora biti varno podprta, testiranje trdote pa je treba izvesti na 20 mm od površine z merilnikom trdote. Med rezkanjem je pomembno nadzorovati rezalno hitrost in hlajenje, da se izognete pregrevanju rezane površine.
Standardi za testiranje globine trdote in utrjevalnega sloja
Preizkušanje trdote in globine sloja utrjevalnega sloja koles žerjava je treba izvesti v skladu z nacionalnim standardom JB/T 6392-2008 Izberejo se lahko kolesa "Crane Wheels" z višjo ali nižjo trdoto.
Mehanske lastnosti koles po toplotni obdelavi
Povečana moč
Toplotno obdelana kolesa imajo večjo trdoto in žilavost, kar jim omogoča, da prenesejo večje obremenitve in upogibne napetosti. Poleg tega lahko toplotna obdelava tvori trdo plast na površini kolesa, kar zagotavlja zaščitne prednosti.
Izboljšana odpornost proti obrabi
Toplotna obdelava poveča trdoto površine kolesa, s čimer se poveča njegova odpornost proti obrabi in zmanjša stopnja obrabe. Toplotno obdelana kolesa zahtevajo manj pogosto vzdrževanje med uporabo, kar pomaga prihraniti stroške.
Izboljšana odpornost proti utrujenosti
Ponavljajoče se obremenitve lahko povzročijo razpoke zaradi utrujenosti koles, kar vpliva na njihovo življenjsko dobo. Toplotna obdelava izboljša kristalno strukturo in mikrostrukturo materiala, s čimer se poveča odpornost koles proti utrujanju in podaljša njihova življenjska doba.
Če povzamemo, je toplotna obdelava ključni postopek za izboljšanje trdnosti, odpornosti proti obrabi in odpornosti proti utrujenosti koles. Pri izdelavi žerjavnih koles igra toplotna obdelava ključno vlogo pri izboljšanju zmogljivosti koles in zagotavljanju varnega delovanja žerjavov. Zagotovimo lahko različne vrste toplotno obdelanih žerjavnih koles in ponudimo nestandardne oblike po meri v skladu z vašimi posebnimi zahtevami. Če imate kakršne koli potrebe, vas prosimo, da nas kontaktirate!
