Det hjul er en vigtig del af Loftskraner, der ruller på skinnerne og bærer traversens egenvægt og løfter vægt. Overhead kranhjul er kendetegnet ved lav hastighed og tung belastning, derfor skal hjulmaterialet have høj styrke, høj hårdhed og god slidstyrke. Overhead kranhjul er støbt stål, smedet og valset tre typer. Tidlige kranhjul er som udgangspunkt støbte stålhjul, og i de senere år er smednings- og rulleproceshjul almindeligt anvendt.
65 mio
CL60
På nuværende tidspunkt er smedede og valsede hjul normalt lavet af 65Mn og CL60, for overhead kranhjul almindeligvis brugt i disse to materialer til at gøre for at introducere, og analyse af de to sammenlignes.
Smedede og valsede hjulmaterialer
Smedede hjul på traverskraner er normalt lavet af 65Mn og CL60. For arbejdsegenskaberne for overheadkranhjul har hjulene visse krav til materialernes kemiske sammensætning og mekaniske egenskaber.
Grundlæggende status for de to hjul materialer
I henhold til den reviderede jernbanehjuldesignstandard "GB8601-1988 Railway Rolled Steel Integral Wheel", hører CL60-stål til medium carbon-hjulstål. Kranindustriens valsede stål kaldes normalt valsede hjul, CL60 svarer til den nye kvalitet af kulstofkonstruktionsstål i 60 stål, typen af 50 stål er i øjeblikket det vigtigste stål til indenlandske højhastighedsjernbanehjul.CL60 stålmaterialestyrke, hårdhed og elasticiteten er høj, kolddeformationsplasticiteten er lav, mere egnet til højhastighedsdrift af hjulet, overhead kranhjul i drift, kræver højere styrke, slidstyrke og vis elasticitet, CL60 er et mere egnet materiale.
65Mn er et højkvalitets kulstofstrukturstål, er almindeligt anvendte fjederstålmaterialer, stålets styrke, hårdhed, elasticitet og hærdelighed er højere end det generelle stål. Varmebehandlingen af brokranhjulet er normalt slukket + hærdet, organisationen af varmebehandlingen er hærdet taustenit, organisationen af den elastiske grænse og udbyttegrænsen er høj og har en vis sejhed. 65Mn har ovenstående fordele og lav pris, nem at købe, velegnet til anvendelse i brokranen.
Kranhjuls materialespecifikation
Anvendelsen af 65Mn nationale standarder er "GB1222-2007 fjederstål" og "GB699-2007 højkvalitets kulstofstrukturstål". Da "GB699-2007 højkvalitets kulstofstrukturstål" specificerer de mekaniske egenskaber i normaliseret tilstand, og brokranhjul leveres generelt efter bratkøling + tempereringsvarmebehandling, så inspektionsstandarden for brokranhjul er "GB1222-2007 fjederstål ". Den kemiske sammensætning og mekaniske egenskaber af de to materialer sammenlignes med "GB8601-1988 Railway Rolled Steel Integral Wheel" og "GB1222-2007 Spring Steel".
Kemisk sammensætning af de to hjul materialer
Standard nummer |
Standard navn |
karakter |
Kemisk sammensætning% |
|||||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
P |
S |
Ni |
Cu |
|||
GB8601-1988 |
Integralhjul i valset stål til jernbaner |
CL60 |
0.55-0.65 |
0.17-0.37 |
0.50-0.80 |
|
≤0,035 |
≤0,04 |
|
- |
GB1222-2007 |
Fjederstål |
65 mio |
0.62-0.7 |
0.17-0.37 |
0.90-1.20 |
≤0,25 |
≤0,035 |
≤0,035 |
≤0,25 |
≤0,25 |
GB699-2007 |
Højkvalitets kulstofstrukturstål |
65 mio |
0.62-0.7 |
0.17-0.37 |
0.90-1.20 |
≤0,25 |
≤0,035 |
≤0,035 |
≤0,3 |
≤0,25 |
Ud fra den kemiske sammensætning er kulstof-, silicium-, svovl-, fosforindholdet i de to materialer stort set det samme, 65Mn i flere kemiske elementer af mangan, krom, nikkel, kobber. Blandt dem er mangan som det vigtigste metalelement for at forbedre hærdbarheden, så materialets overfladeafkulningstendens er lille, materialets mekaniske egenskaber efter varmebehandling er bedre. Derudover opløses det meste af manganet i ferriten, danner erstatningsfast opløsning og styrker ferritten, og en del af manganet opløses også i Fe3C, danner legeret karburiseret krop. Mangan kan også øge den relative mængde af perlit og gøre den finere for at forbedre stålets styrke; mangan kan kombineres med S for at blive til MnS for at reducere de skadelige virkninger af S. Derudover kan stigningen af krom og andre grundstoffer forfine karbiden, forbedre hærdbarheden og hærdningsstabiliteten og forbedre styrken. Derfor er det bedre at bruge 65Mn materiale til overliggende kranhjul.
Mekaniske egenskaber af de to hjul materialer
Standard nummer |
Standard navn |
karakter |
Varmebehandling |
Træktest |
|||||
Slukning |
Tempering |
Normalisering |
Trækstyrke σb |
Flydespænding σa |
Forlængelse δ4 |
Sektionskrympning Ψ |
|||
℃ |
℃ |
℃ |
N/mm2 |
N/mm2 |
% |
% |
|||
GB8601-1988 |
Integralhjul i valset stål til jernbaner |
CL60 |
|
|
|
910~1155 |
|
≥8 |
≥14 |
GB1222-2007 |
Fjederstål |
65 mio |
830 |
540 |
980 |
785 |
≥8 |
≥30 |
|
GB699-2007 |
Højkvalitets kulstofstrukturstål |
65 mio |
|
|
830 |
735 |
|
≥9 |
≥30 |
Fra et synspunkt af mekaniske egenskaber, som et mål for de to hovedparametre for de mekaniske egenskaber af materialets trækstyrke σb og udbyttestyrke σ-en, CL60 krav til trækstyrke σb er relativt brede og kræver kun en række af 910~1155N/mm2, og udbyttestyrke σ-en, er ikke begrænset, mens 65Mn ikke kun sørger for specifikke bestemmelser for trækstyrke σb værdi 980/mm2, men også, udbyttet Værdien af udbyttestyrken σ-en er også gjort stiv (785N/mm2), fra disse to værdier kan ses, 65Mn strengere krav til materialet, bedre ydeevne.
Derudover er en af parametrene, der afspejler indikatorerne for metalplasticitet, forlængelsen, som er den samme for begge materialer. En anden vigtig parameter for materiales plasticitetsindeks sektionskrympningshastighed Ψ, CL60 sektionskrympningshastighed på 14%, 65Mn sektionskrympningshastighed på 30%, betydeligt højere end CL60. normalt, jo højere sektionskrympningshastigheden er, jo større er stålplasticiteten, jo mere kan sikre sikker brug af materialer, fordi plastisk godt materiale kan producere plastisk deformation i et større makroskopisk område, den plastiske deformation af stål kan justere stålet lokal peak Stress, så det har tendens til at udjævne, og i den plastiske deformation på samme tid, således at metalmaterialet på grund af plastisk deformation og forstærkning, for at forbedre styrken af materialet, for ikke at forårsage lokale skader, for at sikre sikker brug af dele, stål i plastskader før, der er tydelige deformationer og en længere varighed af deformation, men også let at finde og afhjælpe. Fra perspektivet af mekanisk ydeevneanalyse er brugen af 65Mn materiale overhead kranhjul bedre i alle aspekter.
Produktions proces
CL60-hjulene, der bruges på traverskraner, kaldes normalt valsede hjul, som almindeligvis omtales som integralhjul i fræset stål. Smedningsprocessen kan opdeles i fri smedning, formsmedning og ringlapning i henhold til formningsmekanismen. Ringlapning kaldes roterende smedning, som refererer til produktion af ringformede dele med forskellige diametre ved hjælp af specialudstyrs ringlapningsmaskine (valseværk). Valsede hjul til traverskraner fremstilles ved at anvende ringlapningsprocessen. Dette er en slags barre, der presser og ruller ind i hjulprocessen, hjulstykket gennem de roterende ruller, og rullerne mellem den relative rotationsbevægelse, ruller på hjulets slidbane punkt for punkt, gradvist tryk og formning, så slidbanens overflade plastisk deformation, procesmetoden kan forbedre støbeorganisationen af hjulet, raffinere stålkornet og eliminere mikrostrukturdefekter, hælde dannelsen af bobler, revner og sparsomme, men også i Høj temperatur og tryk svejses sammen, så stålorganisationen er tæt, og de mekaniske egenskaber er forbedret.
65Mn hjul kaldes ofte smedede hjul på traverskraner. Smedning er en stor metalplasticitetsbearbejdningsmetode, som bruges til at påføre tryk på metalmaterialer, efter at barren er opvarmet for at producere plastisk deformation for at opnå smedninger med visse mekaniske egenskaber, form og størrelse. Smedning kan eliminere defekter såsom støbeløshed produceret af metallet i smelteprocessen, optimere mikrostrukturen og svejse hullerne. Det, vi normalt kalder smedning, omfatter formsmedning og frismedning, som normalt bruges til enkel form, produktionsparti af smedegods er ikke stort. Overhead kranhjul har flere specifikationer på grund af forskellige hjuldiametre, bredder og akseldiametre, og producenterne bruger ikke en stor mængde hjul af en enkelt specifikation på én gang, og smedede hjul bruges normalt. For at opsummere kan både CL60 og 65Mn kaldes smedede hjul, CL60 er velegnet til produktion af store mængder organisatoriske indkøb. 65Mn smedede hjul er mere velegnede til små batch produktion.
Konklusion
Praksis har vist, at materialet 65Mn sammenlignet med CL60, hvad enten det er i den kemiske sammensætningsanalyse eller at dømme ud fra de mekaniske egenskaber, er bedre, men også mere velegnet til markforholdene med overliggende kranhjul, så der prioriteres at bruge 65Mn.