The колесо є важливою частиною Мостові Крани, котиться по рейках і витримує власну вагу мостового крану та підйому вантажу. Колеса мостового крана характеризуються низькою швидкістю і великим навантаженням, тому матеріал коліс повинен мати високу міцність, високу твердість і хорошу зносостійкість. Колеса мостового крана бувають сталеві литі, ковані та прокатні трьох видів. Ранні колеса мостових кранів – це в основному литі сталеві колеса, а останнім часом широко використовуються ковальні та прокатні технологічні колеса.
65 млн
CL60
В даний час ковані та катані колеса зазвичай виготовляються з 65Mn і CL60, оскільки колеса мостового крана зазвичай використовуються в цих двох матеріалах для введення та аналізу обох.
Ковані та катані колісні матеріали
Ковані колеса мостових кранів зазвичай виготовляють з 65Мн і КЛ60. До робочих характеристик коліс мостового крана до колес пред'являються певні вимоги до хімічного складу та механічних властивостей матеріалів.
Основний статус матеріалів двох коліс
Відповідно до переглянутого стандарту конструкції залізничних коліс «GB8601-1988 Railway Rolled Steel Integral Wheel», сталь CL60 належить до середньовуглецевої колесної сталі. Прокатну сталь мостових кранів зазвичай називають катаними колесами, CL60 відповідає новому сорту вуглецевої конструкційної сталі зі сталі 60, тип сталі 50 в даний час є основною сталлю для вітчизняних швидкісних залізничних коліс. Міцність матеріалу сталі CL60, твердість і еластичність висока, пластичність холодної деформації низька, більше підходить для високошвидкісної роботи колеса, колеса мостового крана в роботі, вимагають більш високої міцності, зносостійкості та певної еластичності, CL60 є більш підходящим матеріалом.
65Mn - це високоякісна вуглецева конструкційна сталь, зазвичай використовується пружинна сталь, міцність, твердість, еластичність і прокаливаемость сталі вище, ніж у загальної сталі. Термічна обробка колеса мостового крана зазвичай загартована + відпущена, організація термічної обробки – загартований таустеніт, організація межі пружності та плинності висока, має певну в’язкість. 65Mn має перераховані вище переваги та низьку ціну, легко придбати, підходить для застосування в мостовому крані.
Специфікація матеріалу колеса крана
Застосування національних стандартів 65Mn — «пружинна сталь GB1222-2007» і «високоякісна вуглецева конструкційна сталь GB699-2007». Оскільки «високоякісна вуглецева конструкційна сталь GB699-2007» визначає механічні властивості в нормалізованому стані, а колеса мостових кранів зазвичай поставляються після загартування + термічної обробки відпуску, тому стандартом перевірки коліс мостового крана є «пружинна сталь GB1222-2007 ". Хімічний склад та механічні властивості двох матеріалів порівнюються за допомогою "GB8601-1988 Railway Rolled Steel Integral Wheel" і "GB1222-2007 Spring Steel".
Хімічний склад матеріалів двох коліс
Стандартний номер |
Стандартна назва |
Оцінка |
Хімічний склад% |
|||||||
C |
Si |
Мн |
кр |
п |
С |
Ні |
Cu |
|||
GB8601-1988 |
Катані сталеві цільні колеса для залізниць |
CL60 |
0.55-0.65 |
0.17-0.37 |
0.50-0.80 |
|
≤0,035 |
≤0,04 |
|
- |
GB1222-2007 |
Пружинна сталь |
65 млн |
0.62-0.7 |
0.17-0.37 |
0.90-1.20 |
≤0,25 |
≤0,035 |
≤0,035 |
≤0,25 |
≤0,25 |
GB699-2007 |
Високоякісна вуглецева конструкційна сталь |
65 млн |
0.62-0.7 |
0.17-0.37 |
0.90-1.20 |
≤0,25 |
≤0,035 |
≤0,035 |
≤0,3 |
≤0,25 |
За хімічним складом вміст вуглецю, кремнію, сірки, фосфору в двох матеріалах в основному однаковий, 65Mn в інших хімічних елементах марганцю, хрому, нікелю, міді. Серед них марганець як основний металевий елемент для покращення прокалюваності, завдяки чому тенденція до обезвуглювання поверхні матеріалу невелика, а механічні властивості матеріалу після термічної обробки кращі. Крім того, велика частина марганцю розчиняється в фериті, утворюючи замінний твердий розчин і зміцнюючи ферит, а частина марганцю також розчиняється в Fe3C, утворюючи сплав цементований корпус. Марганець також може збільшити відносну кількість перліту і зробити його більш тонким, щоб підвищити міцність сталі; марганець можна поєднати з S, щоб перетворитися на MnS, щоб зменшити шкідливий вплив S. Крім того, збільшення вмісту хрому та інших елементів може очистити карбід, покращити загартовування та стабільність відпуску, а також підвищити міцність. Тому для коліс мостового крана краще використовувати матеріал 65Mn.
Механічні властивості матеріалів двох коліс
Стандартний номер |
Стандартна назва |
Оцінка |
Термічна обробка |
Випробування на розтяг |
|||||
Гасіння |
Гартування |
Нормалізація |
Міцність при розтягуванні σb |
Границя плинності σa |
Подовження δ4 |
Усадка перерізу Ψ |
|||
℃ |
℃ |
℃ |
Н/мм2 |
Н/мм2 |
% |
% |
|||
GB8601-1988 |
Катані сталеві цільні колеса для залізниць |
CL60 |
|
|
|
910~1155 |
|
≥8 |
≥14 |
GB1222-2007 |
Пружинна сталь |
65 млн |
830 |
540 |
980 |
785 |
≥8 |
≥30 |
|
GB699-2007 |
Високоякісна вуглецева конструкційна сталь |
65 млн |
|
|
830 |
735 |
|
≥9 |
≥30 |
З точки зору механічних властивостей, як міра двох основних параметрів механічних властивостей матеріалу міцність на розтяг σб і межа текучості σа, CL60 вимоги до міцності на розрив σб є відносно широкими, вимагаючи лише ряду 910~1155 Н/мм2, і межа текучості σа, не є обмеженим, тоді як 65Mn не лише дає конкретні умови для міцності на розрив σб значення 980/мм2, але також, текучість Значення межі плинності σа також робиться жорстким (785 Н/мм2), з цих двох значень видно, на 65Mn більш жорсткі вимоги до матеріалу, кращі характеристики.
Крім того, одним з параметрів, що відображають показники пластичності металу, є подовження, однакове для обох матеріалів. Інший важливий параметр індексу пластичності матеріалу, швидкість усадки перерізу Ψ, швидкість усадки перерізу CL60 14%, швидкість усадки перерізу 65Mn 30%, що значно вище, ніж у CL60. зазвичай, чим вище швидкість усадки перерізу, тим більша пластичність сталі, тим більше може забезпечити безпечне використання матеріалів, тому що пластичний хороший матеріал може виробляти пластичну деформацію в більшому макроскопічному діапазоні, пластична деформація сталі може регулювати сталь локальне пікове напруження, щоб воно прагнуло вирівнятися, і в той же час у пластичній деформації, щоб металевий матеріал внаслідок пластичної деформації та зміцнення, щоб покращити міцність матеріалу, щоб не викликати локальних пошкодження, щоб забезпечити безпечне використання деталей, сталь у пластикових пошкоджень раніше, є очевидні деформації і більш тривалий час деформації, але також легко знайти і виправити. З точки зору аналізу механічних характеристик, використання 65Mn кранових коліс є кращим у всіх аспектах.
Процес виробництва
Колеса CL60, які використовуються на мостових кранах, зазвичай називаються катаними колесами, які стандартно називають фрезерованими сталевими інтегральними колесами. За механізмом формування процес кування можна розділити на вільне кування, штамповку та кільцеве притирання. Кільцевим притиранням називають ротаційну ковку, під якою розуміється виготовлення кільцеподібних деталей різного діаметру на спеціальному обладнанні кільцевого притирального станка (прокатного стану). Прокатні колеса для мостових кранів виготовляють методом кільцевого притирання. Це свого роду пресування злитка та прокочування в колісний процес, шматок колеса через обертові валки, а валки між відносним обертальним рухом, валки на протекторі колеса точково, поступовий тиск і формування, так що поверхня протектора пластична деформація, метод процесу може покращити організацію лиття колеса, очищаючи зерно сталі, і усунути дефекти мікроструктури, виливаючи утворення бульбашок, тріщин і розріджених, а також при високій температурі та тиску зварюються разом, так що організація сталі щільна, а механічні властивості покращені.
Колеса 65Mn часто називають кованими колесами на мостових кранах. Кування є основним методом обробки пластичності металу, який використовується для тиску на металеві матеріали після нагрівання заготовки для отримання пластичної деформації з метою отримання поковок з певними механічними властивостями, формою та розміром. Кування може усунути такі дефекти, як нещільність лиття, утворена металом у процесі плавки, оптимізувати мікроструктуру та зварити отвори. Те, що ми зазвичай називаємо куванням, включає ковку і вільне кування, зазвичай використовується для простої форми, виробнича партія поковок невелика. Колеса мостових кранів мають більше технічних характеристик через різні діаметри коліс, ширини та діаметри осі, і виробники не використовують велику кількість коліс однієї специфікації за один раз, і зазвичай використовуються ковані колеса. Підводячи підсумок, і CL60, і 65Mn можна назвати кованими колесами, CL60 підходить для виробництва великої кількості організаційних закупівель. Ковані колеса 65Mn більше підходять для дрібносерійного виробництва.
Висновок
Практика показала, що матеріал 65Mn порівняно з CL60, чи то в аналізі хімічного складу, чи судячи з механічних властивостей, є кращим, але й більш придатним для польових умов з колесами мостового крана, тому пріоритет надається використанню 65Mn.