Содержание:
Современная строительная отрасль подразумевает наличие различного оборудования и деталей, подвергающихся регулярному воздействию абразивов. Все эти элементы производятся из сверхпрочных марок стали, стойких к истиранию. Постоянная замена комплектующих или целых систем оборудования, выходящих из строя по причине поломки, приводит к производственному простою, что, как следствие, влечет за собой снижение мощностей и сроков выполнения работ. Это неблагоприятным образом сказывается на функционировании всего предприятия, ведь падает производственная эффективность, уменьшается прибыль. Конечно же, использование стали, имеющей высокую прочность и стойкость к истиранию, дает возможность увеличить технический ресурс, экономит финансы и время, затраченное на обслуживание, ремонт и замену недешевого оборудования и инструментария.
Благодаря структурной вариативности и свойствам стали, произведенной с помощью разных способов закалки с отпуском, существует возможность производить высокопрочный материал для каждого отдельного случая.
Производственный процесс
Изготовление прочного износостойкого материала практически повторяет технологию производства и других видов металлопроката. Отличие состоит в дополнительном этапе - упрочняющей термообработке. Этот процесс называется закалка с отпуском, и представляет собой специфический вид обработки под воздействием высокого температурного режима. В результате таких манипуляций материал получает прочностные характеристики высокого класса (твердость может достигать 600 HBW, временное сопротивление разрыву допустимо до 2 тыс. МПа и прочие).
Процесс закалки подразумевает под собой нагревание стали до определенного температурного режима (максимальные показатели), выдержку, а после быстрое понижение температуры (охлаждение) в различной среде (водной, масляной, в соли и других), исходя из свойств рабочего материала. Для того чтобы убрать внутреннее напряжение после предыдущих действий, металлопрокат подвергается отпуску, который регулируется температурным режимом (от 180С до 650С), исходя из требуемых свойств и характеристик изделия.
В целом, производственный процесс подразумевает следующие этапы:
- выплавка в кислородном конвертере, либо электродуговой печи;
- обработка на специальной установке и в вакууматоре;
- разливка стали на оборудовании для непрерывного литья заготовок;
- обработка давлением на горячекатаных станах для получения различных видов металлопроката (листовой, рулонный, сортовой и прочий);
- закаливание стали на линиях термообработки или в потоке;
- отделочные процедуры;
- прием готовой продукции по качеству.
Возможно проведение упрочняющей термообработки для холоднокатаного проката, после горячей прокатки. Закаливание проводят после обработки давлением на станах.
После проведения ключевого технологического процесса, прокат, обработанный термическим способом, в ряде случаев, проходит дробеструйную обработку для удаления окалин и нанесения грунтовых растворов. Такие действия помогут сохранить, либо придать товарный внешний вид металлопродукции для длительного хранения на складе, или транспортировки заготовок для дальнейшей переработки.
Помимо специализированных металлургических предприятий, термическая обработка стали может проходить на машиностроительных заводах, а также в перерабатывающих цехах на конечном этапе производства деталей, которые обязаны иметь высокий показатель износостойкости для дальнейшей работы.
Основные свойства
Благодаря рациональному применению закалки с отпуском, стальные изделия приобретают следующие характеристики:
- высокая стойкость металлопроката, полученная с помощью дробления зерна и вычленения дисперсноупрочняющих стадий;
- совокупность устойчивости к износу, образованию трещин и различных деформаций;
- уменьшение конструкционной массы изделий без потери прочности и несущей способности;
- усиление полезной грузоподъемности;
- сокращение финансовых затрат, направленных на ремонтные работы и техобслуживание оборудования и иных механизмов.
Область применения
Закаленная сталь изготавливается согласно регламентирующим нормативным документам, в соответствии с заявленными стандартами качества. Большинство производителей износостойких материалов выпускают продукцию для строительного сектора, горнодобывающей отрасли, для котельных и систем теплоснабжения, для тяжелого машиностроения, угольной промышленности и прочего. Каленая сталь довольно востребована при изготовлении, ремонте и обслуживании различных деталей, комплектующих, при облицовочных работах на поверхностях, подвергающихся интенсивному абразивному воздействию.
Рассмотрим более детально сферы применения материала:
- производство тяжелых видов техники: экскаваторные ковши, навесное горное оборудование и для специализированных машин, кузова самосвалов, ножи грейдеров, плиты асфальтоукладчиков, сложные комплектующие конвейеров, усиливающие детали и другое;
- горнодобывающая отрасль: конусные дробильные механизмы, буферные резервуары, вибрационные питатели, запчасти для ремонта часто изнашивающихся элементов транспорта и прочее;
- тяжелое машиностроение: сложные узлы различного оборудования, материал для облицовки вагонов, ковши и кузова, вагонетки для гравия, пластины для смесителей бетона, чаны, механизмы машин для очистки щебня.
Для увеличения срока эксплуатации обычную сталь и сплавы металлов меняют на закаленное сырье, благодаря чему увеличиваются прочностные характеристики изделий, подверженных истиранию, уменьшается металлоемкость, растет полезная грузоподъемность и значительно снижаются финансовые затраты, необходимые для техобслуживания оборудования. Так, например, замена таких материалов в горнодобывающем секторе способна увеличить срок эксплуатации изнашиваемых узлов в два-три раза (исходя из условий работы, температурного режима и состава абразивного сырья).