В.И. Алимов, Т.А. Щеголева

Донецкий Национальный Технический Университет

О ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТЯГОВЫХ ОРГАНОВ КОНВЕЙЕРОВ

Весьма напряженными элементами тяговых органов конвейеров являются круглозвенные цепи и соединительные звенья: первые из них чаще всего изготавливают из сталей 23Г2А, 25Г2, вторые – из Сr – Мn – Si – й стали 35 ХГСА. Наиболее опасными являются хрупкие разрушения; неизбежен и износ, также приводящий к преждевременному разрушению. Компромиссным решением может быть использование низкоуглеродистых легированных сталей с большей вязкостью разрушения, изготавливаемых современными методами, в частности методом непрерывного литья заготовок [1].

Всестороннее исследование влияния технологии передела заготовок из стали 35ХГСА в соединительные звенья изучено ранее [2 - 4]. Позднее в сравнении с этими результатами изучали влияние технологии передела на структуру и свойства Cr – Mn – Ni – Mo – й стали типа 20ХГНМ [5,6], на которой отчасти подтвержден прогноз относительно большей вязкости разрушения низкоуглеродистых сталей. Однако снижение углерода в стали может привести к снижению доли карбидной фазы, снижению пресыщенности твердого раствора и, в конечном итоге, к снижению сопротивления износу [7 -10].

Целью настоящей работы является оценка возможности совмещения достоинств низко- и среднеуглеродистых сталей для деталей тяговых органов конвейеров.

Поставленную задачу решаем путем дифференциации химического состава, твердости и расположения конструктивных элементов по сечению деталей тяговых органов.

Для оценки возможности дифференциации химического состава по сечению использовали типовые низколегированные стали с 0.10 – 0.25% углерода и легированием Mn, Cr, Ni в суммарном количестве до 4 – 4,5%. Образцы сечением 10 – 22 мм и длиной до 25мм подвергали науглероживанию в древесном угле с добавкой 20 – 30% активизаторов, в качестве которых использовали углекислые соли. Науглероживание производили в муфельной печи при температуре 920 – 940оС в течение не более 2-х часов. Для оценки содержания углерода в насыщенном слое науглероженные образцы отжигали по режиму перекристаллизационного полного отжига. Оценку микроструктуры и глубины измененного слоя производили по принятой методике с помощью микроскопа Неофот – 21; размер вторичного зерна оценивали по ГОСТ 5639 – 82; дополнительные измерения микротвердости производили на микротвердомере ПМТ – 3.

Из данных измерений следует,что поставленная задача дифференциации углерода, микроструктуры и свойств, оцененных по твердости, вполне решается кратковременным науглероживанием сталей изученного химсостава. Естественно, что последующей упрочняющей термообработкой различия в свойствах поверхности и сердцевины могут быть усилены и повышен базовый уровень свойств. При оптимизации химсостава низкоуглеродистой стали дифференциация может быть достигнута при использовании поверхностного упрочнения, например с помощью ТВЧ, даже при одном и том же химическом составе.

Таким образом, в данном исследовании на аналитическом и лабораторном уровне установлены принципиальные подходы к усовершенствованию производства деталей тяговых органов конвейеров и адаптации их к современным условиям хозяйствования.

Литература

1. Процессы непрерывной разливки/ Смирнов А.Н., Пилюшенко В.Л., Минаев А.А. и др. – Донецк: ДонНТУ, 2002. – 536 с.

2. Алимов В.И., Штыхно А.П., Ткаченко И.Э.. Упрочнение стали 35ХГСА с ковочного нагрева //Известия Вузов. Черная металлургия. – 1984, №11. – С. 140 – 141.

3. Упрочнение со штамповочного нагрева соединительных звеньев угольных конвейеров / В.И. Алимов, В.Д. Коротченков, С.В. Петрущак, В.А. Боюн // Кузнечно – штамповачное производство. – 1989, №2. – С. 19 – 20.

4. Алимов В.И., Петрущак С.В. К вопросу использования тепла формообразующего нагрева в машиностроении для термообработки стальных полуфабрикатов// Сб. «Термическая обработка сталей в машиностроении». – 1994. – с. 38-46.

5. Алимов В.И., Петрущак С.В. Упрочнение сталей для деталей тяговых органов ГШО с нагрева под ковку и штамповку// Стародубовские чтения – 2004. – 2004. – С.343-347.

6. Алимов В.И., Петрущак С.В. совершенствование упрочняющей деформационно – термической обработки комплектующих деталей оборудования для транспортирования материалов// Теория и технология процессов пластической деформации – 2004. – 2004. – С. 292-294

7. Эйдерман Б.А., Ицкович В.Ю., Будачов А.А. Параметры и методы расчета скребковых конвейеров для механизированных комплексов. – М.: Наука, 1987.- 111 с.

8. Скребковые забойные конвейеры / В.Н. Хорин, Н.С. Солопий, В.П. Щенников и др. – М.: Недра, 1981.- 160 с.

9. Спорыхин В.Я., Сноведский В.М. Эксплуатационные параметры тяговых цепей скребковых конвейеров// Уголь Украины.- 1983, №5.- С. 28-29.

10. Гончаров В.П., Нестеренко В.А., Панченко П.П. О повышении долговечности соединительных звеньев цепи конвейера СП – 63 при статических нагрузках // Уголь Украины,- 1980, №11.- С. 33.