Новости – Материалы и твёрдость скребковой цепи шлакового конвейера (круглозвенной цепи)

Длякруглозвенные цепииспользуемые в шлаковых скребковых конвейерах стальные материалы должны обладать исключительной прочностью, износостойкостью и способностью выдерживать высокие температуры и абразивные среды.

Обе стали, 17CrNiMo6 и 23MnNiMoCr54, — это высококачественные легированные стали, широко используемые в тяжёлых условиях, например, в круглозвенных цепях скребковых конвейеров для шлака. Эти стали известны своей превосходной твёрдостью, прочностью и износостойкостью, особенно при цементации методом поверхностного упрочнения. Ниже представлено подробное руководство по термообработке и цементации этих материалов:

17CrNiMo6 (1.6587)

Это хромоникелево-молибденовая легированная сталь с превосходной прочностью сердцевины и твёрдостью поверхности после цементации. Она широко используется в зубчатых передачах, цепях и других деталях, требующих высокой износостойкости.

Термическая обработка для 17CrNiMo6

1. Нормализация (необязательно):

- Назначение: Измельчает структуру зерна и улучшает обрабатываемость.

- Температура: 880–920°С.

- Охлаждение: Воздушное.

2. Цементация:

- Назначение: увеличивает содержание углерода на поверхности для создания твердого, износостойкого слоя.

- Температура: 880–930°С.

- Атмосфера: среда, богатая углеродом (например, газовая цементация эндотермическим газом или жидкая цементация).

- Время: зависит от желаемой глубины слоя (обычно 0,5–2,0 мм). Например:

- Глубина корпуса 0,5 мм: ~4–6 часов.

- Глубина корпуса 1,0 мм: ~8–10 часов.

- Углеродный потенциал: 0,8–1,0% (для достижения высокого содержания поверхностного углерода).

3. Закалка:

- Назначение: Преобразование высокоуглеродистого поверхностного слоя в твердый мартенсит.

- Температура: Непосредственно после цементации провести закалку в масле (например, при 60–80 °C).

- Скорость охлаждения: контролируется во избежание деформации.

4. Закалка:

- Назначение: Уменьшает хрупкость и повышает прочность.

- Температура: 150–200 °C (для высокой твердости) или 400–450 °C (для лучшей вязкости).

- Время: 1–2 часа.

5. Конечная твердость:

- Твердость поверхности: 58–62 HRC.

- Твердость сердечника: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Это марганцево-никелево-молибденово-хромовая легированная сталь с превосходной прокаливаемостью и вязкостью. Она часто используется в деталях, требующих высокой прочности и износостойкости.

Термическая обработка 23MnNiMoCr54

1. Нормализация (необязательно):

- Назначение: Улучшает однородность и обрабатываемость.

- Температура: 870–910°С.

- Охлаждение: Воздушное.

2. Цементация:

- Назначение: создание высокоуглеродистого поверхностного слоя для износостойкости.

- Температура: 880–930°С.

- Атмосфера: среда, богатая углеродом (например, науглероживание в газовой или жидкой среде).

- Время: Зависит от желаемой глубины слоя (аналогично 17CrNiMo6).

- Углеродный потенциал: 0,8–1,0%.

3. Закалка:

- Назначение: Упрочняет поверхностный слой.

- Температура: Охлаждение в масле (например, при 60–80 °C).

- Скорость охлаждения: контролируется для минимизации искажений.

4. Закалка:

- Назначение: Баланс твердости и прочности.

- Температура: 150–200 °C (для высокой твердости) или 400–450 °C (для лучшей вязкости).

- Время: 1–2 часа.

5. Конечная твердость:

- Твердость поверхности: 58–62 HRC.

- Твердость сердечника: 30–40 HRC.

Основные параметры цементации

- Глубина слоя: обычно 0,5–2,0 мм, в зависимости от области применения. Для цепей шлакоочистителя часто подходит глубина слоя 1,0–1,5 мм.

- Содержание поверхностного углерода: 0,8–1,0% для обеспечения высокой твердости.

- Закалочная среда: для этих сталей предпочтительнее использовать масло, чтобы избежать растрескивания и деформации.

- Отпуск: более низкие температуры отпуска (150–200 °C) используются для максимальной твердости, в то время как более высокие температуры (400–450 °C) улучшают вязкость.

Преимущества цементации для 17CrNiMo6 и 23MnNiMoCr54

1. Высокая твердость поверхности: достигает 58–62 HRC, обеспечивая отличную износостойкость.

2. Прочность сердечника: сохраняет пластичность сердечника (30–40 HRC), что позволяет выдерживать удары и усталость.

3. Долговечность: идеально подходит для суровых условий, таких как работа со шлаком, где часто встречаются истирание и удары.

4. Контролируемая глубина корпуса: позволяет настраивать в зависимости от конкретного применения.

Соображения после лечения

1. Дробеструйная обработка:

- Улучшает усталостную прочность за счет создания сжимающих напряжений на поверхности.

2. Отделка поверхности:

- Для достижения желаемой чистоты поверхности и точности размеров можно выполнить шлифовку или полировку.

3. Контроль качества:

- Проведите испытания на твердость (например, по Роквеллу C) и микроструктурный анализ, чтобы гарантировать надлежащую глубину слоя и твердость.

Испытание на твёрдость — важнейший этап обеспечения качества и эксплуатационных характеристик круглозвенных цепей из таких материалов, как 17CrNiMo6 и 23MnNiMoCr54, особенно после цементации и термообработки. Ниже представлено подробное руководство и рекомендации по испытанию на твёрдость круглозвенных цепей:

Важность испытания на твердость

1. Твердость поверхности: обеспечивает достижение цементированным слоем звена цепи желаемой износостойкости.

2. Твердость сердечника: проверяет прочность и пластичность материала сердечника звена цепи.

3. Контроль качества: подтверждает правильность проведения процесса термообработки.

4. Последовательность: обеспечивает однородность во всех звеньях цепи.

Методы испытания твердости круглозвенных цепей

Для цементированных цепей обычно используют следующие методы испытания твердости:

1. Испытание на твердость по Роквеллу (HRC)

- Назначение: Измерение поверхностной твердости цементированного слоя.

- Шкала: Роквелл C (HRC) используется для материалов высокой твёрдости.

- Процедура:

- Алмазный конусный индентор вдавливается в поверхность звена цепи под большой нагрузкой.

- Глубина проникновения измеряется и преобразуется в значение твердости.

- Приложения:

- Идеально подходит для измерения твердости поверхности (58–62 HRC для цементированных слоев).

- Оборудование: твердомер по Роквеллу.

2. Испытание на твердость по Виккерсу (HV)

- Назначение: измерение твердости в определенных точках, включая корпус и сердечник.

- Шкала: твердость по Виккерсу (HV).

- Процедура:

- Алмазный пирамидальный индентор вдавливается в материал.

- Длина диагонали отпечатка измеряется и преобразуется в твердость.

- Приложения:

- Подходит для измерения градиентов твердости от поверхности к сердцевине.

- Оборудование: твердомер по Виккерсу.

3. Испытание на микротвердость

- Назначение: измерение твердости на микроскопическом уровне, часто используется для оценки профиля твердости по всему корпусу и сердечнику.

- Шкала: Виккерса (HV) или Кнупа (HK).

- Процедура:

- Для создания микроотпечатков используется небольшой индентор.

- Твердость рассчитывается на основе размера отпечатка.

- Приложения:

- Используется для определения градиента твердости и эффективной глубины слоя.

- Оборудование: Микротвердомер.

4. Испытание на твердость по Бринеллю (HBW)

- Назначение: Измерение твердости материала сердечника.

- Шкала: твердость по Бринеллю (HBW).

- Процедура:

- Шарик из карбида вольфрама вдавливается в материал под определенной нагрузкой.

- Диаметр отпечатка измеряется и переводится в твердость.

- Приложения:

- Подходит для измерения твердости сердечника (эквивалент 30–40 HRC).

- Оборудование: твердомер по Бринеллю.

Процедура испытания твердости цементированных цепей

1. Испытание твердости поверхности:

- Для измерения твердости науглероженного слоя используйте шкалу Роквелла C (HRC).

- Проверьте несколько точек на поверхности звеньев цепи, чтобы убедиться в однородности.

- Ожидаемая твердость: 58–62 HRC.

2. Испытание твердости сердечника:

- Для измерения твердости материала сердечника используйте шкалу Роквелла C (HRC) или Бринелля (HBW).

- Проверьте сердечник, разрезав поперечное сечение звена цепи и измерив твердость в центре.

- Ожидаемая твердость: 30–40 HRC.

3. Испытание профиля твердости:

- Используйте испытание на Виккерс (HV) или испытание на микротвердость для оценки градиента твердости от поверхности к сердцевине.

- Подготовьте поперечное сечение звена цепи и сделайте на нем углубления через равные промежутки (например, каждые 0,1 мм).

- Постройте график значений твердости, чтобы определить эффективную глубину слоя (обычно там, где твердость падает до 550 HV или 52 HRC).

Контроль качества и стандарты

1. Частота тестирования:

- Проведите испытание твердости на репрезентативной выборке цепей из каждой партии.

- Протестируйте несколько ссылок, чтобы убедиться в их согласованности.

2. Стандарты:

- Соблюдайте международные стандарты испытаний на твердость, такие как: ISO 6508

Дополнительные рекомендации по испытанию твердости круглозвенных цепей

1. Ультразвуковой контроль твердости

- Назначение: Неразрушающий метод измерения твердости поверхности.

- Процедура:

- Использует ультразвуковой зонд для измерения твердости на основе контактного сопротивления.

- Приложения:

- Полезно для проверки готовых цепей без их повреждения.

- Оборудование: Ультразвуковой твердомер.

2. Измерение глубины корпуса

- Назначение: Определение глубины закаленного слоя звена цепи.

- Методы:

- Испытание на микротвердость: измерение твердости на разных глубинах для определения эффективной глубины слоя (где твердость падает до 550 HV или 52 HRC).

- Металлографический анализ: изучает поперечное сечение под микроскопом для визуальной оценки глубины слоя.

- Процедура:

- Отрежьте поперечный участок звена цепи.

- Отполируйте и протравите образец, чтобы выявить микроструктуру.

- Измерьте глубину закаленного слоя.

Рабочий процесс испытания на твердость

Ниже приведен пошаговый рабочий процесс испытания твердости цементированных цепей:

1. Подготовка образца:

- Выберите репрезентативное звено цепи из партии.

- Очистите поверхность от загрязнений и накипи.

- Для проверки твердости сердечника и профиля твердости отрежьте поперечный разрез звена.

2. Испытание твердости поверхности:

- Для измерения твердости поверхности используйте твердомер Роквелла (шкала HRC).

- Выполните несколько измерений в разных местах на линии, чтобы обеспечить единообразие.

3. Испытание твердости сердечника:

- Для измерения твердости сердечника используйте твердомер Роквелла (шкала HRC) или твердомер Бринелля (шкала HBW).

- Проверьте центр поперечного сечения звена.

4. Испытание профиля твердости:

- Используйте твердомер Виккерса или микротвердомер для измерения твердости через регулярные интервалы от поверхности до сердцевины.

- Постройте график значений твердости, чтобы определить эффективную глубину слоя.

5. Документация и анализ:

- Запишите все значения твердости и измерения глубины слоя.

- Сравните результаты с заданными требованиями (например, твердость поверхности 58–62 HRC, твердость сердцевины 30–40 HRC, глубина цементации 0,5–2,0 мм).

- Выявите любые отклонения и при необходимости примите корректирующие меры.

Распространенные проблемы и решения

1. Непостоянная твердость:

- Причина: Неравномерная цементация или закалка.

- Решение: Обеспечить равномерную температуру и углеродный потенциал во время цементации, а также надлежащее перемешивание во время закалки.

2. Низкая твердость поверхности:

- Причина: недостаточное содержание углерода или неправильная закалка.

- Решение: Проверьте углеродный потенциал во время цементации и обеспечьте правильные параметры закалки (например, температуру масла и скорость охлаждения).

3. Чрезмерная глубина корпуса:

- Причина: Длительное время науглероживания или высокая температура науглероживания.

- Решение: Оптимизировать время и температуру цементации в зависимости от желаемой глубины слоя.

4. Деформация при закалке:

- Причина: Быстрое или неравномерное охлаждение.

- Решение: Используйте контролируемые методы закалки (например, закалку в масле с перемешиванием) и рассмотрите возможность обработки, снимающей напряжение.

Стандарты и ссылки

- ISO 6508: Испытание на твердость по Роквеллу.

- ISO 6507: Испытание на твердость по Виккерсу.

- ISO 6506: Испытание на твердость по Бринеллю.

- ASTM E18: Стандартные методы испытаний твердости по Роквеллу.

- ASTM E384: Стандартный метод испытаний на микротвердость.

Заключительные рекомендации

1. Регулярная калибровка:

- Регулярно калибруйте оборудование для испытания на твердость, используя сертифицированные эталонные образцы, чтобы гарантировать точность.

2. Обучение:

- Обеспечить обучение операторов правильным методам испытаний на твердость и использованию оборудования.

3. Контроль качества:

- Внедрить надежный процесс контроля качества, включая регулярные испытания на твердость и документирование.

4. Сотрудничество с поставщиками:

- Тесное сотрудничество с поставщиками материалов и предприятиями по термической обработке для обеспечения стабильного качества.

Время публикации: 04 февраля 2025 г.

Материалы и твердость цепи скребкового конвейера шлака (круглозвенной цепи)

17CrNiMo6 (1.6587)

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Основные параметры цементации

Преимущества цементации для 17CrNiMo6 и 23MnNiMoCr54

Соображения после лечения

Важность испытания на твердость

Методы испытания твердости круглозвенных цепей

Процедура испытания твердости цементированных цепей

Рекомендуемые значения твердости для цепи скребкового конвейера шлака

Контроль качества и стандарты

Дополнительные рекомендации по испытанию твердости круглозвенных цепей

Рабочий процесс испытания на твердость

Распространенные проблемы и решения

Стандарты и ссылки

Заключительные рекомендации

Оставьте свое сообщение: