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O roda é uma parte importante do Ponte RolanteA grua é um guindaste de carga, que rola sobre os trilhos e suporta o autopeso da ponte rolante e o peso de elevação da carga. As rodas da ponte rolante são caracterizadas pela baixa velocidade e carga pesada, portanto, o material das rodas deve ter alta resistência, alta dureza e boa resistência ao desgaste. As rodas do guindaste aéreo são de aço fundido, forjado e laminado de três tipos. As rodas da ponte rolante são basicamente rodas de aço fundido e, nos últimos anos, as rodas do processo de forjamento e laminação são comumente usadas.

65Mn

CL60

Atualmente, as rodas forjadas e laminadas são normalmente feitas de 65Mn e CL60, para introdução das rodas de pontes rolantes comumente usadas nestes dois materiais, e análise das duas comparadas.

Materiais de rodas forjadas e laminadas

As rodas forjadas das pontes rolantes são normalmente feitas de 65Mn e CL60. Para as características de trabalho das rodas da ponte rolante, as rodas têm certas exigências quanto à composição química e propriedades mecânicas dos materiais.

Status básico dos materiais das duas rodas

De acordo com a norma revista de projeto de rodas ferroviárias "GB8601-1988 Railway Rolled Steel Integral Wheel", o aço CL60 pertence ao aço com rodas de carbono médio. O aço laminado da indústria de pontes rolantes é normalmente chamado de rodas laminadas, CL60 corresponde à nova classe de aço estrutural de carbono em aço 60, o tipo de aço 50 é atualmente o aço principal para rodas ferroviárias de alta velocidade domésticas.A resistência, dureza e elasticidade do material de aço CL60 são altas, a plasticidade de deformação a frio é baixa, mais adequado para operação de alta velocidade da roda, rodas de pontes rolantes em operação, exigindo maior resistência, resistência ao desgaste e Certa elasticidade, CL60 é um material mais adequado.

65Mn é um aço estrutural de carbono de alta qualidade, é comumente usado em materiais de aço para molas, a resistência, dureza, elasticidade e temperabilidade do aço são maiores do que o aço geral. O tratamento térmico da roda da ponte rolante é normalmente revenido + temperado, a organização do tratamento térmico é taustenita temperada, a organização do limite elástico e do limite de rendimento é alta, e tem uma certa tenacidade. 65Mn tem as vantagens acima e preço baixo, fácil de adquirir, adequado para aplicação no guindaste de ponte rolante.

Especificação do material da roda do guindaste

A aplicação das normas nacionais 65Mn são "GB1222-2007 spring steel" e "GB699-2007 high quality carbon structural steel". Como o "GB699-2007 aço estrutural de carbono de alta qualidade" especifica as propriedades mecânicas no estado normalizado, e as rodas de pontes rolantes são geralmente entregues após têmpera + tratamento térmico de têmpera, portanto o padrão de inspeção para rodas de pontes rolantes é "aço para molas GB1222-2007". A composição química e as propriedades mecânicas dos dois materiais são comparadas usando "GB8601-1988 Rail Rolled Steel Integral Wheel" e "GB1222-2007 Spring Steel".

Composição química dos materiais das duas rodas

Da composição química, o teor de carbono, silicone, enxofre, fósforo dos dois materiais é basicamente o mesmo, 65Mn em mais elementos químicos de manganês, cromo, níquel, cobre. Entre eles, o manganês como principal elemento metálico para melhorar a temperabilidade, de modo que a tendência de descarbonetação da superfície do material é pequena, as propriedades mecânicas do material após o tratamento térmico são melhores. Além disso, a maior parte do manganês se dissolve na ferrite, formando uma solução sólida de substituição e fortalecendo a ferrite, e parte do manganês também se dissolve em Fe₃C, formando uma carroceria de liga carburizada. O manganês também pode aumentar a quantidade relativa de perolita e torná-la mais fina, de modo a melhorar a resistência do aço; o manganês pode ser combinado com o S para se tornar MnS para reduzir os efeitos nocivos do S. Além disso, o aumento do cromo e de outros elementos pode refinar o carboneto, melhorar a temperabilidade e a estabilidade de têmpera, e melhorar a resistência. Portanto, é melhor usar 65Mn de material para rodas de guindastes aéreos.

Propriedades mecânicas dos materiais das duas rodas

Do ponto de vista das propriedades mecânicas, como medida dos dois principais parâmetros das propriedades mecânicas da resistência à tração do material σ_b e força de rendimento σ_aCL60, requisitos de resistência à tração σ_b são relativamente amplos, exigindo apenas uma gama de 910~1155N/mm²e a força do rendimento σ_anão é limitado, enquanto 65Mn não apenas faz provisões específicas para a resistência à tração σ_b valor 980/mm²mas também, o rendimento O valor da força do rendimento σ_a também é tornado rígido (785N/mm²), a partir destes dois valores pode-se ver, 65Mn requisitos mais rigorosos para o material, melhor desempenho.

Além disso, um dos parâmetros que reflete os indicadores de plasticidade do metal é o alongamento, que é o mesmo para ambos os materiais. Outro parâmetro importante do índice de plasticidade do material é a taxa de contração da seção Ψ, taxa de contração da seção CL60 de 14%, taxa de contração da seção 65Mn de 30%, significativamente maior do que a CL60. geralmente, quanto maior a taxa de contração da seção, maior a plasticidade do aço, mais pode garantir o uso seguro dos materiais, pois, um bom material plástico pode produzir deformação plástica em uma faixa macroscópica maior, a deformação plástica do aço pode ajustar o pico local de tensão do aço, de modo que tende a se nivelar, e na deformação plástica ao mesmo tempo, de modo que o material metálico devido à deformação plástica e ao reforço, de modo a melhorar a resistência do material, de modo a não causar danos locais, para garantir o uso seguro de peças, aço no dano plástico antes, há uma deformação óbvia e uma maior duração da deformação, mas também fácil de encontrar e reparar. Do ponto de vista da análise de desempenho mecânico, o uso de rodas de ponte rolante de 65Mn de material é melhor em todos os aspectos.

Processo de produção

As rodas CL60 utilizadas nos guindastes suspensos são normalmente chamadas de rodas laminadas, que são chamadas de rodas integrais de aço fresado de série. O processo de forjamento pode ser dividido em forjamento livre, forjamento de matrizes e lapidação de anéis, de acordo com o mecanismo de conformação. O brunimento de anéis é chamado de brunimento rotativo, que se refere à produção de peças em forma de anel de diferentes diâmetros por equipamento especial de brunimento de anéis (laminador). As rodas laminadas para pontes rolantes são fabricadas através da aplicação do processo de brunimento de anéis. Esta é uma espécie de prensagem e laminação do lingote no processo de roda, a peça da roda através dos rolos rotativos, e os rolos entre o movimento rotativo relativo, rolos na banda de rodagem ponto a ponto, pressão gradual e formação, de modo que a deformação plástica da superfície da banda de rodagem, o método de processo pode melhorar a organização da fundição da roda, refinando o grão de aço, e eliminar defeitos de microestrutura, derramando a formação de bolhas, rachaduras e esparsos, mas também em Alta temperatura e pressão são soldados juntos, de modo que a organização do aço é densa e as propriedades mecânicas são melhoradas.

As rodas de 65Mn são frequentemente chamadas de rodas forjadas em pontes rolantes. A forja é um importante método de processamento de plasticidade metálica, que é usado para aplicar pressão em materiais metálicos após o aquecimento do tarugo para produzir deformações plásticas a fim de obter peças forjadas com certas propriedades mecânicas, forma e tamanho. A forja pode eliminar defeitos como a folga de fundição produzida pelo metal no processo de fundição, otimizar a microestrutura e soldar os furos. O que normalmente chamamos de forjamento inclui forjamento de matrizes e forjamento livre, normalmente utilizado para formas simples, o lote de produção de peças forjadas não é grande. As rodas da ponte rolante têm mais especificações devido aos diferentes diâmetros de rodas, larguras e diâmetros de eixos, e os fabricantes não estão usando uma grande quantidade de rodas de uma única especificação de uma só vez, e as rodas forjadas são normalmente usadas. Em resumo, tanto o CL60 como o 65Mn podem ser chamados de rodas forjadas, o CL60 é adequado para a produção de grandes quantidades de aquisição organizacional. As rodas forjadas de 65Mn são mais adequadas para a produção de pequenos lotes.

Conclusão

A prática tem provado que o material 65Mn comparado ao CL60, seja na análise da composição química ou a julgar pelas propriedades mecânicas, é melhor, mas também mais adequado para as condições de campo com rodas de guindastes suspensos, portanto, a prioridade é dada ao uso de 65Mn.