Novinky - Materiály a tvrdost řetězů dopravníků škrabek na struskové strusky (řetězů s kulatým článkem)

Prořetězy s kulatými článkyOcelové materiály používané v dopravnících se škrabkami na struskové materiály musí mít výjimečnou pevnost, odolnost proti opotřebení a schopnost odolávat vysokým teplotám a abrazivnímu prostředí.

Jak 17CrNiMo6, tak 23MnNiMoCr54 jsou vysoce kvalitní legované oceli běžně používané pro náročné aplikace, jako jsou řetězy s kulatým článkem v dopravnících na struskové škrabky. Tyto oceli jsou známé svou vynikající tvrdostí, houževnatostí a odolností proti opotřebení, zejména při cementování cementací. Níže je uveden podrobný návod na tepelné zpracování a cementaci těchto materiálů:

17CrNiMo6 (1,6587)

Jedná se o legovanou ocel chrom-nikl-molybden s vynikající houževnatostí jádra a povrchovou tvrdostí po cementaci. Je široce používána v ozubených kolech, řetězech a dalších součástech vyžadujících vysokou odolnost proti opotřebení.

Tepelné zpracování pro 17CrNiMo6

1. Normalizace (volitelné):

- Účel: Zjemňuje strukturu zrna a zlepšuje obrobitelnost.

- Teplota: 880–920 °C.

- Chlazení: Vzduchové chlazení.

2. Cementace:

- Účel: Zvyšuje obsah uhlíku na povrchu a vytváří tvrdou, otěruvzdornou vrstvu.

- Teplota: 880–930 °C.

- Atmosféra: Prostředí bohaté na uhlík (např. cementace plynu endotermickým plynem nebo cementace kapaliny).

- Čas: Záleží na požadované hloubce pouzdra (obvykle 0,5–2,0 mm). Například:

- Hloubka pouzdra 0,5 mm: ~4–6 hodin.

- Hloubka pouzdra 1,0 mm: ~8–10 hodin.

- Uhlíkový potenciál: 0,8–1,0 % (pro dosažení vysokého obsahu uhlíku na povrchu).

3. Kalení:

- Účel: Transformuje povrchovou vrstvu s vysokým obsahem uhlíku na tvrdý martenzit.

- Teplota: Ihned po cementaci kalíme v oleji (např. při 60–80 °C).

- Rychlost chlazení: Řízená, aby se zabránilo deformaci.

4. Popouštění:

- Účel: Snižuje křehkost a zlepšuje houževnatost.

- Teplota: 150–200 °C (pro vysokou tvrdost) nebo 400–450 °C (pro lepší houževnatost).

- Čas: 1–2 hodiny.

5. Konečná tvrdost:

- Tvrdost povrchu: 58–62 HRC.

- Tvrdost jádra: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Jedná se o ocel ze slitiny manganu, niklu, molybdenu a chromu s vynikající kalitelností a houževnatostí. Často se používá v součástech vyžadujících vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení.

Tepelné zpracování pro 23MnNiMoCr54

1. Normalizace (volitelné):

- Účel: Zlepšuje uniformitu a obrobitelnost.

- Teplota: 870–910 °C.

- Chlazení: Vzduchové chlazení.

2. Cementace:

- Účel: Vytváří povrchovou vrstvu s vysokým obsahem uhlíku pro odolnost proti opotřebení.

- Teplota: 880–930 °C.

- Atmosféra: Prostředí bohaté na uhlík (např. cementace plynu nebo kapaliny).

- Čas: Závisí na požadované hloubce pouzdra (podobně jako u 17CrNiMo6).

- Uhlíkový potenciál: 0,8–1,0 %.

3. Kalení:

- Účel: Zpevňuje povrchovou vrstvu.

- Teplota: Kalení v oleji (např. při 60–80 °C).

- Rychlost chlazení: Řízená pro minimalizaci deformace.

4. Popouštění:

- Účel: Vyvažuje tvrdost a houževnatost.

- Teplota: 150–200 °C (pro vysokou tvrdost) nebo 400–450 °C (pro lepší houževnatost).

- Čas: 1–2 hodiny.

5. Konečná tvrdost:

- Tvrdost povrchu: 58–62 HRC.

- Tvrdost jádra: 30–40 HRC.

Klíčové parametry pro cementaci

- Hloubka pouzdra: Typicky 0,5–2,0 mm, v závislosti na aplikaci. Pro řetězy škrabek na strus je často vhodná hloubka pouzdra 1,0–1,5 mm.

- Obsah povrchového uhlíku: 0,8–1,0 % pro zajištění vysoké tvrdosti.

- Kalící médium: Pro tyto oceli se upřednostňuje olej, aby se zabránilo praskání a deformaci.

- Popouštění: Nižší teploty popouštění (150–200 °C) se používají pro dosažení maximální tvrdosti, zatímco vyšší teploty (400–450 °C) zlepšují houževnatost.

Výhody cementace pro 17CrNiMo6 a 23MnNiMoCr54

1. Vysoká povrchová tvrdost: Dosahuje 58–62 HRC, což poskytuje vynikající odolnost proti opotřebení.

2. Odolné jádro: Zachovává tvárné jádro (30–40 HRC), které odolává nárazům a únavě.

3. Trvanlivost: Ideální pro náročná prostředí, jako je manipulace se struskou, kde je běžné oděr a nárazy.

4. Řízená hloubka pouzdra: Umožňuje přizpůsobení na základě konkrétní aplikace.

Úvahy po léčbě

1. Kuličkování:

- Zlepšuje únavovou pevnost vyvoláním tlakových napětí na povrchu.

2. Povrchová úprava:

- Broušení nebo leštění lze provést pro dosažení požadované povrchové úpravy a rozměrové přesnosti.

3. Kontrola kvality:

- Proveďte zkoušky tvrdosti (např. Rockwell C) a mikrostrukturní analýzu pro zajištění správné hloubky a tvrdosti.

Měření tvrdosti je klíčovým krokem k zajištění kvality a výkonu řetězů s kulatým článkem vyrobených z materiálů, jako jsou 17CrNiMo6 a 23MnNiMoCr54, zejména po cementaci a tepelném zpracování. Níže je uveden komplexní průvodce a doporučení pro měření tvrdosti řetězů s kulatým článkem:

Důležitost testování tvrdosti

1. Tvrdost povrchu: Zajišťuje, aby cementovaná vrstva řetězového článku dosáhla požadované odolnosti proti opotřebení.

2. Tvrdost jádra: Ověřuje houževnatost a tažnost materiálu jádra řetězového článku.

3. Kontrola kvality: Potvrzuje, že proces tepelného zpracování byl proveden správně.

4. Konzistence: Zajišťuje jednotnost napříč články řetězu.

Metody testování tvrdosti řetězů s kulatým článkem

U cementovaných řetězů se běžně používají následující metody testování tvrdosti:

1. Zkouška tvrdosti podle Rockwella (HRC)

- Účel: Měření povrchové tvrdosti cementované vrstvy.

- Stupnice: Rockwell C (HRC) se používá pro materiály s vysokou tvrdostí.

- Postup:

- Diamantový kuželový vtlačovací tělísko se zatlačí do povrchu článku řetězu pod velkým zatížením.

- Hloubka průniku se měří a přepočítává na hodnotu tvrdosti.

- Aplikace:

- Ideální pro měření povrchové tvrdosti (58–62 HRC pro cementované vrstvy).

- Vybavení: Tvrdoměr podle Rockwella.

2. Zkouška tvrdosti dle Vickerse (HV)

- Účel: Měří tvrdost v určitých bodech, včetně pouzdra a jádra.

- Stupnice: Tvrdost dle Vickerse (HV).

- Postup:

- Do materiálu se vtlačí diamantový pyramidální vtlačovací tělísko.

- Změří se diagonální délka vtisku a převede se na tvrdost.

- Aplikace:

- Vhodné pro měření gradientů tvrdosti od povrchu k jádru.

- Vybavení: Tvrdoměr podle Vickerse.

3. Zkouška mikrotvrdosti

- Účel: Měří tvrdost na mikroskopické úrovni, často se používá k vyhodnocení profilu tvrdosti v celém pouzdře a jádru.

- Stupnice: Vickersova (HV) nebo Knoopova (HK).

- Postup:

- Malý vtlačovací tělísko se používá k vytváření mikrovtlačků.

- Tvrdost se vypočítává na základě velikosti vtisku.

- Aplikace:

- Používá se k určení gradientu tvrdosti a efektivní hloubky pouzdra.

- Vybavení: Mikrotvrdoměr.

4. Zkouška tvrdosti podle Brinella (HBW)

- Účel: Měří tvrdost materiálu jádra.

- Stupnice: Tvrdost dle Brinella (HBW).

- Postup:

- Kulička z karbidu wolframu se zatlačí do materiálu pod specifickým zatížením.

- Průměr vtlačku se změří a převede na tvrdost.

- Aplikace:

- Vhodné pro měření tvrdosti jádra (ekvivalent 30–40 HRC).

- Vybavení: Brinellův tvrdoměr.

Postup zkoušky tvrdosti cementovaných řetězů

1. Zkoušení tvrdosti povrchu:

- Pro měření tvrdosti cementované vrstvy použijte Rockwellovu stupnici C (HRC).

- Otestujte více bodů na povrchu článků řetězu, abyste zajistili rovnoměrnost.

- Očekávaná tvrdost: 58–62 HRC.

2. Zkouška tvrdosti jádra:

- Pro měření tvrdosti materiálu jádra použijte Rockwellovu stupnici C (HRC) nebo Brinellovu stupnici (HBW).

- Otestujte jádro proříznutím příčného řezu článku řetězu a změřením tvrdosti uprostřed.

- Očekávaná tvrdost: 30–40 HRC.

3. Testování profilu tvrdosti:

- Pro vyhodnocení gradientu tvrdosti od povrchu k jádru použijte Vickersovu (HV) zkoušku nebo zkoušku mikrotvrdosti.

- Připravte si průřez článku řetězu a v pravidelných intervalech (např. každých 0,1 mm) proveďte zářezy.

- Vykreslete hodnoty tvrdosti pro určení efektivní hloubky návaru (obvykle tam, kde tvrdost klesne na 550 HV nebo 52 HRC).

Doporučené hodnoty tvrdosti pro řetěz dopravníku škrabáku struskové strusky

- Povrchová tvrdost: 58–62 HRC (po cementaci a kalení).

- Tvrdost jádra: 30–40 HRC (po popouštění).

- Efektivní hloubka pouzdra: Hloubka, při které tvrdost klesne na 550 HV nebo 52 HRC (obvykle 0,5–2,0 mm, v závislosti na požadavcích).

Hodnoty tvrdosti pro řetěz dopravníku škrabáku struskové strusky

Zkouška tvrdosti kulatých článkových řetězů 01

Kontrola kvality a standardy

1. Frekvence testování:

- Proveďte zkoušku tvrdosti na reprezentativním vzorku řetězů z každé šarže.

- Otestujte více odkazů, abyste zajistili konzistenci.

2. Standardy:

- Dodržujte mezinárodní normy pro testování tvrdosti, jako například: ISO 6508

Další doporučení pro testování tvrdosti řetězů s kulatým článkem

1. Ultrazvukové měření tvrdosti

- Účel: Nedestruktivní metoda pro měření tvrdosti povrchu.

- Postup:

- Používá ultrazvukovou sondu k měření tvrdosti na základě kontaktní impedance.

- Aplikace:

- Užitečné pro testování hotových řetězů bez jejich poškození.

- Vybavení: Ultrazvukový tvrdoměr.

2. Měření hloubky pouzdra

- Účel: Určuje hloubku vytvrzené vrstvy řetězového článku.

- Metody:

- Testování mikrotvrdosti: Měří tvrdost v různých hloubkách za účelem určení efektivní hloubky návaru (kde tvrdost klesne na 550 HV nebo 52 HRC).

- Metalografická analýza: Zkoumá průřez pod mikroskopem za účelem vizuální analýzy hloubky pouzdra.

- Postup:

- Prořízněte příčný řez článkem řetězu.

- Vyleštěte a nalepte vzorek, abyste odhalili mikrostrukturu.

- Změřte hloubku ztvrdlé vrstvy.

Pracovní postup testování tvrdosti

Zde je podrobný postup pro testování tvrdosti cementovaných řetězů:

1. Příprava vzorku:

- Vyberte z dávky reprezentativní článek řetězu.

- Očistěte povrch od nečistot nebo vodního kamene.

- Pro testování tvrdosti jádra a profilu tvrdosti vyřízněte příčný řez spoje.

2. Zkoušení tvrdosti povrchu:

- Pro měření tvrdosti povrchu použijte Rockwellův tvrdoměr (stupnice HRC).

- Pro zajištění jednotnosti proveďte více měření na různých místech spoje.

3. Zkouška tvrdosti jádra:

- K měření tvrdosti jádra použijte tvrdoměr dle Rockwella (stupnice HRC) nebo tvrdoměr dle Brinella (stupnice HBW).

- Otestujte střed průřezového spoje.

4. Testování profilu tvrdosti:

- K měření tvrdosti v pravidelných intervalech od povrchu k jádru použijte Vickersův nebo mikrotvrdoměr.

- Vykreslete hodnoty tvrdosti pro určení efektivní hloubky pouzdra.

5. Dokumentace a analýza:

- Zaznamenejte všechny hodnoty tvrdosti a naměřené hloubky pouzdra.

- Porovnejte výsledky se stanovenými požadavky (např. tvrdost povrchu 58–62 HRC, tvrdost jádra 30–40 HRC a hloubka pouzdra 0,5–2,0 mm).

- Identifikujte jakékoli odchylky a v případě potřeby přijměte nápravná opatření.

Časté výzvy a řešení

1. Nekonzistentní tvrdost:

- Příčina: Nerovnoměrné cementování nebo kalení.

- Řešení: Zajistěte rovnoměrnou teplotu a uhlíkový potenciál během cementace a řádné míchání během kalení.

2. Nízká povrchová tvrdost:

- Příčina: Nedostatečný obsah uhlíku nebo nesprávné kalení.

- Řešení: Ověřte potenciál uhlíku během cementace a zajistěte správné parametry kalení (např. teplotu oleje a rychlost chlazení).

3. Nadměrná hloubka případu:

- Příčina: Prodloužená doba cementace nebo vysoká teplota cementace.

- Řešení: Optimalizujte dobu a teplotu cementace na základě požadované hloubky obalu.

4. Zkreslení během kalení:

- Příčina: Rychlé nebo nerovnoměrné ochlazení.

- Řešení: Používejte metody kontrolovaného kalení (např. kalení v oleji s mícháním) a zvažte metody zmírnění stresu.

Normy a reference

- ISO 6508: Zkouška tvrdosti dle Rockwella.

- ISO 6507: Zkouška tvrdosti dle Vickerse.

- ISO 6506: Zkouška tvrdosti dle Brinella.

- ASTM E18: Standardní zkušební metody pro tvrdost dle Rockwella.

- ASTM E384: Standardní zkušební metoda pro tvrdost mikroindentací.

Závěrečná doporučení

1. Pravidelná kalibrace:

- Pravidelně kalibrujte zařízení pro měření tvrdosti pomocí certifikovaných referenčních těles, abyste zajistili přesnost.

2. Školení:

- Zajistěte, aby byli operátoři proškoleni ve správných technikách testování tvrdosti a používání zařízení.

3. Kontrola kvality:

- Zavést robustní proces kontroly kvality, včetně pravidelného testování tvrdosti a dokumentace.

4. Spolupráce s dodavateli:

- Úzce spolupracovat s dodavateli materiálů a zařízeními pro tepelné zpracování, aby byla zajištěna konzistentní kvalita.

Čas zveřejnění: 4. února 2025

Materiály a tvrdost dopravního řetězu škrabáku struskové strusky (řetěz s kulatým článkem)

17CrNiMo6 (1,6587)

23MnNiMoCr54 (1,7131)

Klíčové parametry pro cementaci

Výhody cementace pro 17CrNiMo6 a 23MnNiMoCr54

Úvahy po léčbě

Důležitost testování tvrdosti

Metody testování tvrdosti řetězů s kulatým článkem

Postup zkoušky tvrdosti cementovaných řetězů

Doporučené hodnoty tvrdosti pro řetěz dopravníku škrabáku struskové strusky

Kontrola kvality a standardy

Další doporučení pro testování tvrdosti řetězů s kulatým článkem

Pracovní postup testování tvrdosti

Časté výzvy a řešení

Normy a reference

Závěrečná doporučení

Zanechte svou zprávu: