Aktualności - Materiały i twardość łańcucha przenośnika zgrzebłowego żużla (łańcuch ogniwowy okrągły)

Dlałańcuchy ogniwowe okrągłeMateriały stalowe stosowane w przenośnikach zgrzebłowych żużla muszą charakteryzować się wyjątkową wytrzymałością, odpornością na zużycie oraz zdolnością do wytrzymywania wysokich temperatur i środowisk ściernych.

Zarówno 17CrNiMo6, jak i 23MnNiMoCr54 to wysokiej jakości stale stopowe, powszechnie stosowane w zastosowaniach wymagających dużej wytrzymałości, takich jak łańcuchy ogniwowe o przekroju okrągłym w przenośnikach zgrzebłowych żużla. Stale te charakteryzują się doskonałą twardością, wytrzymałością i odpornością na zużycie, zwłaszcza po nawęglaniu. Poniżej znajduje się szczegółowy przewodnik dotyczący obróbki cieplnej i nawęglania tych materiałów:

17CrNiMo6 (1,6587)

To stal stopowa chromowo-niklowo-molibdenowa o doskonałej wytrzymałości rdzenia i twardości powierzchni po nawęglaniu. Jest szeroko stosowana w przekładniach, łańcuchach i innych elementach wymagających wysokiej odporności na zużycie.

Obróbka cieplna 17CrNiMo6

1. Normalizacja (opcjonalnie):

- Cel: Udoskonalenie struktury ziarna i poprawa obrabialności.

- Temperatura: 880–920°C.

- Chłodzenie: Chłodzenie powietrzne.

2. Nawęglanie:

- Cel: Zwiększa zawartość węgla na powierzchni, tworząc twardą, odporną na zużycie warstwę.

- Temperatura: 880–930°C.

- Atmosfera: środowisko bogate w węgiel (np. nawęglanie gazowe gazem endotermicznym lub nawęglanie ciekłe).

- Czas: Zależy od pożądanej głębokości łuski (zwykle 0,5–2,0 mm). Na przykład:

- Głębokość obudowy 0,5 mm: ~4–6 godzin.

- Głębokość obudowy 1,0 mm: ~8–10 godzin.

- Potencjał węglowy: 0,8–1,0% (aby uzyskać wysoką zawartość węgla na powierzchni).

3. Hartowanie:

- Cel: Przekształcenie powierzchniowej warstwy o wysokiej zawartości węgla w twardy martenzyt.

- Temperatura: Bezpośrednio po nawęglaniu hartować w oleju (np. w temperaturze 60–80°C).

- Szybkość chłodzenia: kontrolowana w celu uniknięcia zniekształceń.

4. Hartowanie:

- Zastosowanie: Zmniejsza kruchość i poprawia wytrzymałość.

- Temperatura: 150–200°C (dla wysokiej twardości) lub 400–450°C (dla lepszej wytrzymałości).

- Czas: 1–2 godziny.

5. Twardość końcowa:

- Twardość powierzchni: 58–62 HRC.

- Twardość rdzenia: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Jest to stal stopowa manganowo-niklowo-molibdenowo-chromowa o doskonałej hartowności i wytrzymałości. Jest często stosowana w elementach wymagających wysokiej wytrzymałości i odporności na zużycie.

Obróbka cieplna 23MnNiMoCr54

1. Normalizacja (opcjonalnie):

- Cel: poprawa jednorodności i obrabialności.

- Temperatura: 870–910°C.

- Chłodzenie: Chłodzenie powietrzne.

2. Nawęglanie:

- Cel: Tworzy warstwę powierzchniową o wysokiej zawartości węgla, odporną na zużycie.

- Temperatura: 880–930°C.

- Atmosfera: środowisko bogate w węgiel (np. nawęglanie gazowe lub ciekłe).

- Czas: Zależy od pożądanej głębokości łuski (podobnie jak w przypadku 17CrNiMo6).

- Potencjał węglowy: 0,8–1,0%.

3. Hartowanie:

- Zastosowanie: Utwardzanie warstwy powierzchniowej.

- Temperatura: Hartować w oleju (np. w temperaturze 60–80°C).

- Szybkość chłodzenia: kontrolowana w celu zminimalizowania zniekształceń.

4. Hartowanie:

- Zastosowanie: Wyrównuje twardość i wytrzymałość.

- Temperatura: 150–200°C (dla wysokiej twardości) lub 400–450°C (dla lepszej wytrzymałości).

- Czas: 1–2 godziny.

5. Twardość końcowa:

- Twardość powierzchni: 58–62 HRC.

- Twardość rdzenia: 30–40 HRC.

Kluczowe parametry nawęglania

- Głębokość warstwy wierzchniej: Zazwyczaj 0,5–2,0 mm, w zależności od zastosowania. W przypadku łańcuchów zgarniających żużel, często odpowiednia jest głębokość warstwy wierzchniej 1,0–1,5 mm.

- Zawartość węgla powierzchniowego: 0,8–1,0% w celu zapewnienia wysokiej twardości.

- Medium hartownicze: W przypadku tych stali zaleca się stosowanie oleju, aby uniknąć pęknięć i odkształceń.

- Odpuszczanie: W celu uzyskania maksymalnej twardości stosuje się niższe temperatury odpuszczania (150–200°C), natomiast wyższe temperatury (400–450°C) poprawiają wytrzymałość.

Korzyści z nawęglania stali 17CrNiMo6 i 23MnNiMoCr54

1. Wysoka twardość powierzchni: osiąga 58–62 HRC, zapewniając doskonałą odporność na zużycie.

2. Wytrzymały rdzeń: utrzymuje ciągliwy rdzeń (30–40 HRC), aby wytrzymywać uderzenia i zmęczenie.

3. Trwałość: Idealny do trudnych warunków, takich jak obróbka żużla, gdzie częste są ścieranie i uderzenia.

4. Kontrolowana głębokość obudowy: umożliwia dostosowanie do konkretnego zastosowania.

Rozważania po leczeniu

1. Śrutowanie:

- Poprawia wytrzymałość zmęczeniową poprzez wywoływanie naprężeń ściskających na powierzchni.

2. Wykończenie powierzchni:

- Aby uzyskać pożądaną jakość wykończenia powierzchni i dokładność wymiarową, można wykonać szlifowanie lub polerowanie.

3. Kontrola jakości:

- Wykonywanie pomiarów twardości (np. Rockwell C) i analiz mikrostrukturalnych w celu zapewnienia właściwej głębokości warstwy i twardości.

Badanie twardości jest kluczowym etapem w zapewnieniu jakości i wydajności łańcuchów o ogniwach okrągłych wykonanych z materiałów takich jak 17CrNiMo6 i 23MnNiMoCr54, zwłaszcza po nawęglaniu i obróbce cieplnej. Poniżej znajduje się kompleksowy przewodnik i zalecenia dotyczące badania twardości łańcuchów o ogniwach okrągłych:

Znaczenie badania twardości

1. Twardość powierzchni: zapewnia, że nawęglona warstwa ogniwa łańcucha osiągnęła pożądaną odporność na zużycie.

2. Twardość rdzenia: sprawdza wytrzymałość i ciągliwość materiału rdzenia ogniwa łańcucha.

3. Kontrola jakości: Potwierdza, że proces obróbki cieplnej został przeprowadzony prawidłowo.

4. Spójność: zapewnia jednolitość wszystkich ogniw łańcucha.

Metody badania twardości łańcuchów ogniwowych okrągłych

W przypadku łańcuchów nawęglonych powszechnie stosuje się następujące metody badania twardości:

1. Badanie twardości Rockwella (HRC)

- Cel: Pomiar twardości powierzchni warstwy nawęglonej.

- Skala: Rockwell C (HRC) stosowana jest do materiałów o dużej twardości.

- Procedura:

- Stożkowy wgłębnik diamentowy jest wciskany w powierzchnię ogniwa łańcucha pod dużym obciążeniem.

- Głębokość penetracji jest mierzona i przeliczana na wartość twardości.

- Zastosowania:

- Idealny do pomiaru twardości powierzchni (58–62 HRC dla warstw nawęglonych).

- Sprzęt: Twardościomierz Rockwella.

2. Badanie twardości Vickersa (HV)

- Zastosowanie: Pomiar twardości w określonych punktach, łącznie z obudową i rdzeniem.

- Skala: twardość Vickersa (HV).

- Procedura:

- W materiał wciskany jest wgłębnik w kształcie piramidy diamentowej.

- Mierzona jest długość przekątnej wgłębienia i przeliczana na twardość.

- Zastosowania:

- Nadaje się do pomiaru gradientów twardości od powierzchni do rdzenia.

- Wyposażenie: Twardościomierz Vickersa.

3. Badanie mikrotwardości

- Zastosowanie: Pomiar twardości na poziomie mikroskopowym, często wykorzystywany do oceny profilu twardości obudowy i rdzenia.

- Skala: Vickers (HV) lub Knoop (HK).

- Procedura:

- Do wykonywania mikrowgłębień używa się małego wgłębnika.

- Twardość obliczana jest na podstawie wielkości wgłębienia.

- Zastosowania:

- Służy do określania gradientu twardości i efektywnej głębokości warstwy.

- Sprzęt: Mikrotwardościomierz.

4. Badanie twardości Brinella (HBW)

- Cel: Pomiar twardości materiału rdzenia.

- Skala: twardość Brinella (HBW).

- Procedura:

- Kulka z węglika wolframu jest wciskana w materiał pod określonym obciążeniem.

- Mierzy się średnicę odcisku i przelicza ją na twardość.

- Zastosowania:

- Nadaje się do pomiaru twardości rdzenia (ekwiwalent 30–40 HRC).

- Sprzęt: Twardościomierz Brinella.

Procedura badania twardości łańcuchów nawęglonych

1. Badanie twardości powierzchni:

- Do pomiaru twardości warstwy nawęglonej należy użyć skali Rockwell C (HRC).

- Przeprowadź testy w wielu punktach na powierzchni ogniw łańcucha, aby upewnić się, że są jednorodne.

- Oczekiwana twardość: 58–62 HRC.

2. Badanie twardości rdzenia:

- Do pomiaru twardości materiału rdzenia należy używać skali Rockwell C (HRC) lub Brinell (HBW).

- Przetestuj rdzeń poprzez wycięcie przekroju ogniwa łańcucha i zmierzenie twardości w jego środku.

- Oczekiwana twardość: 30–40 HRC.

3. Badanie profilu twardości:

- Za pomocą testu Vickersa (HV) lub testu mikrotwardości oceń gradient twardości od powierzchni do rdzenia.

- Przygotuj przekrój ogniwa łańcucha i wykonaj w nim nacięcia w regularnych odstępach (np. co 0,1 mm).

- Nanieś wartości twardości na wykres, aby określić efektywną głębokość warstwy (zwykle tam, gdzie twardość spada do 550 HV lub 52 HRC).

Zalecane wartości twardości łańcucha przenośnika zgrzebłowego żużla

- Twardość powierzchniowa: 58–62 HRC (po nawęglaniu i hartowaniu).

- Twardość rdzenia: 30–40 HRC (po odpuszczeniu).

- Efektywna głębokość warstwy wierzchniej: Głębokość, przy której twardość spada do 550 HV lub 52 HRC (zwykle 0,5–2,0 mm, w zależności od wymagań).

Wartości twardości łańcucha przenośnika zgrzebłowego żużla

Kontrola jakości i standardy

1. Częstotliwość testowania:

- Wykonać badanie twardości na reprezentatywnej próbce łańcuchów z każdej partii.

- Przetestuj wiele łączy, aby zapewnić spójność.

2. Normy:

- Przestrzegaj międzynarodowych norm dotyczących badania twardości, takich jak: ISO 6508

Dodatkowe zalecenia dotyczące badania twardości łańcuchów ogniwowych okrągłych

1. Badanie twardości metodą ultradźwiękową

- Cel: Nieniszcząca metoda pomiaru twardości powierzchni.

- Procedura:

- Wykorzystuje sondę ultradźwiękową do pomiaru twardości na podstawie impedancji styku.

- Zastosowania:

- Przydatne do testowania gotowych łańcuchów bez ich uszkadzania.

- Wyposażenie: Twardościomierz ultradźwiękowy.

2. Pomiar głębokości obudowy

- Cel: Określa głębokość utwardzonej warstwy ogniwa łańcucha.

- Metody:

- Badanie mikrotwardości: Pomiar twardości na różnych głębokościach w celu określenia efektywnej głębokości warstwy (gdzie twardość spada do 550 HV lub 52 HRC).

- Analiza metalograficzna: badanie przekroju pod mikroskopem w celu wizualnej oceny głębokości warstwy.

- Procedura:

- Wytnij przekrój ogniwa łańcucha.

- Wypoleruj i wytraw próbkę, aby odsłonić mikrostrukturę.

- Zmierz głębokość warstwy utwardzonej.

Przebieg pracy w badaniu twardości

Oto krok po kroku schemat badania twardości łańcuchów nawęglonych:

1. Przygotowanie próbki:

- Wybierz reprezentatywne ogniwo łańcucha z partii.

- Wyczyść powierzchnię, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia i kamień.

- Do badania twardości rdzenia i profilu twardości należy wyciąć przekrój ogniwa.

2. Badanie twardości powierzchni:

- Do pomiaru twardości powierzchni należy używać twardościomierza Rockwella (skala HRC).

- Aby zapewnić spójność, należy wykonać wiele odczytów w różnych miejscach łącza.

3. Badanie twardości rdzenia:

- Do pomiaru twardości rdzenia należy użyć twardościomierza Rockwella (skala HRC) lub twardościomierza Brinella (skala HBW).

- Sprawdź środek przekroju poprzecznego ogniwa.

4. Badanie profilu twardości:

- Używając testera twardości Vickersa lub mikrotwardościomierza, należy regularnie mierzyć twardość od powierzchni do rdzenia.

- Narysuj wykres wartości twardości, aby określić efektywną głębokość obudowy.

5. Dokumentacja i analiza:

- Zanotuj wszystkie wartości twardości i pomiary głębokości warstwy.

- Porównaj wyniki z określonymi wymaganiami (np. twardość powierzchniowa 58–62 HRC, twardość rdzenia 30–40 HRC i głębokość warstwy wierzchniej 0,5–2,0 mm).

- Zidentyfikuj wszelkie odchylenia i podejmij działania korygujące, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Typowe wyzwania i rozwiązania

1. Nierównomierna twardość:

- Przyczyna: Nierównomierne nawęglanie lub hartowanie.

- Rozwiązanie: Zapewnić jednorodną temperaturę i potencjał węglowy podczas nawęglania oraz właściwe mieszanie podczas hartowania.

2. Niska twardość powierzchni:

- Przyczyna: Niedostateczna zawartość węgla lub niewłaściwe hartowanie.

- Rozwiązanie: Sprawdź potencjał węgla podczas nawęglania i zapewnij właściwe parametry hartowania (np. temperaturę oleju i szybkość chłodzenia).

3. Nadmierna głębokość przypadku:

- Przyczyna: Długi czas nawęglania lub wysoka temperatura nawęglania.

- Rozwiązanie: Zoptymalizuj czas i temperaturę nawęglania w zależności od pożądanej głębokości warstwy.

4. Zniekształcenia podczas hartowania:

- Przyczyna: Szybkie lub nierównomierne chłodzenie.

- Rozwiązanie: Zastosuj kontrolowane metody hartowania (np. hartowanie w oleju z mieszaniem) i rozważ zabiegi łagodzące naprężenia.

Normy i odniesienia

- ISO 6508: Badanie twardości metodą Rockwella.

- ISO 6507: Badanie twardości metodą Vickersa.

- ISO 6506: Badanie twardości Brinella.

- ASTM E18: Standardowe metody badania twardości Rockwella.

- ASTM E384: Standardowa metoda badania twardości metodą mikrowgnieceń.

Zalecenia końcowe

1. Regularna kalibracja:

- Regularnie kalibruj sprzęt do pomiaru twardości, używając certyfikowanych bloków odniesienia, aby zapewnić dokładność.

2. Szkolenie:

- Należy upewnić się, że operatorzy zostali przeszkoleni w zakresie prawidłowych technik pomiaru twardości i użytkowania sprzętu.

3. Kontrola jakości:

- Wdrożenie solidnego procesu kontroli jakości obejmującego regularne testy twardości i dokumentowanie.

4. Współpraca z dostawcami:

- Ścisła współpraca z dostawcami materiałów i zakładami obróbki cieplnej w celu zapewnienia stałej jakości.

Czas publikacji: 04-02-2025

Materiały i twardość łańcucha przenośnika zgrzebłowego żużla (łańcuch ogniwowy okrągły)

17CrNiMo6 (1,6587)

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Kluczowe parametry nawęglania

Korzyści z nawęglania stali 17CrNiMo6 i 23MnNiMoCr54

Rozważania po leczeniu

Znaczenie badania twardości

Metody badania twardości łańcuchów ogniwowych okrągłych

Procedura badania twardości łańcuchów nawęglonych

Zalecane wartości twardości łańcucha przenośnika zgrzebłowego żużla

Kontrola jakości i standardy

Dodatkowe zalecenia dotyczące badania twardości łańcuchów ogniwowych okrągłych

Przebieg pracy w badaniu twardości

Typowe wyzwania i rozwiązania

Normy i odniesienia

Zalecenia końcowe

Zostaw swoją wiadomość: