Криогенное упрочнение зубьев ковшей экскаватора

Зубья экскаватора

Увеличение срока службы быстроизнашиваемых деталей в горнорудной, угольной промышленности и транспортном машиностроении является важнейшей экономической задачей. Зубья ковша экскаватора относятся к тяжело нагруженным деталям, работающим при высоких динамических нагрузках, от которых требуется высокая абразивная износостойкость. Зубья изготавливают из износостойкой стали 110Г13Л аустенитного класса. Для повышения вязкости и придания большей склонности к наклёпу изделия подвергают упрочняющей обработке - закалке в воду. Однако широкие пределы концентрации углерода и марганца в стали 110Г13Л при прочих равных условиях не гарантируют постоянства свойств однотипных деталей одного и того же назначения. Для деталей, работающих при абразивном изнашивании с ударными нагрузками при многократном циклическом нагружении, требуется стабильно высокая твердость поверхности и повышенная вязкость для придания большей склонности к равномерному наклепу.

Одним из наиболее эффективных технологических способов повышения абразивной износостойкости изделий из аустенитной износостойкой стали является криогенное упрочнение. В результате криогенного упрочнения повышается твердость и теплопроводность, значительно снижается разброс твердости и коэффициент трения, и как следствие увеличивается абразивная износостойкость, что значительно повышает эксплуатационный ресурс быстроизнашиваемых деталей. Абразивная износостойкость при эксплуатации в условиях рудника зубьев экскаватора повысилась более, чем на 25%.

Проведены исследования по влиянию криогенного упрочнения на увеличение твердости, абразивной износостойкости и снижение разброса твердости стали 110Г13Л. Изменение твердости в результате криогенной обработки приведено в таблице.

Таблица - Влияние криогенной обработки на твердость зубьев ковша экскаватора из стали 110Г13Л

№ п/п Наименование показателя Состояние образца Изменение показателя
исходное (ТО) после криогенной обработки
1 Твердость, HRA 60-61 61-62 1
2 Твердость, HВ 415,14 430,06 15
3 Разброс твердости, % 42 32 -10

Испытаниями на абразивный износ установлено заметное влияние криогенного упрочнения на абразивную износостойкость аустенитной стали 110Г13Л (рис.). Следует отметить, что во всех экспериментах зафиксировано достаточно выраженное увеличение износостойкости после криогенной обработки. В среднем повышение износостойкости в результате криогенной обработки достигает более 20% при весовом износе в условиях крупного абразивного зерна (Р240) и более 28% - в условиях мелкого абразивного зерна (Р400) при линейном износе.

Каталог наиболее востребованных услуг по криогенной обработке

Рис. Относительная износостойкость образцов из сталей 110Г13Л в результате криогенного упрочнения

Упрочненные криогенной обработкой зубья ковша экскаватора прошли опытно-промышленные испытания в условиях Открытого рудника ПАО «Гайский ГОК». Упрочненные зубья ковша экскаватора отработали 26 суток и подверглись естественному износу до предельно допустимых размеров. При испытаниях не выявлено следов опережающего износа, какого-либо зуба из установленного комплекта, не выявлено следов деформаций, трещин и сколов. По результатам опытно-промышленных испытаний комплекта зубьев ковша экскаватора отгружено 28000 м3 породы объемным весом 2,5 т/м3. Для сравнения комплектом зубьев ковша экскаватора без криогенного упрочнения в среднем отгружают 20519 м3 породы на данном руднике. Комиссия считает, что упрочненные криогенной обработкой зубья ковша экскаватора прошли испытания и показали повышение абразивной износостойкости на 26,7%.

Износостойкие аустенитные стали 110Г13, 110Г13Л применяют так же для изготовления корпусов вихревых и шаровых мельниц, щек и конусов дробилок, траков гусеничных машин, железнодорожных и трамвайных крестовин и других тяжело нагруженных деталей.

Мы уверены в эффективности криогенного упрочнения. Убедитесь и Вы!
Закажите обработку Вашего дорогостоящего инструмента по телефону +7(3412) 33-44-55.