В.І. Алімов, Т.А. Щеголева

Донецький Національний Технічний Університет

ПРО ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВИХ ЛЕГОВАНИХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТЯГОВИХ ОРГАНІВ КОНВЕЄРІВ

Надто напруженими елементами тягових органів конвеєрів є круглокільцеві ланцюги і з'єднувальні кільця: перші з них частіше всього виготовляють з сталей 23Г2А, 25Г2, другі – з Сr – Мn – Si – й сталі 35 ХГСА. Найбільш небезпечними є крихкі руйнування; неминучий і знос, який також приводить до руйнування. Компромісним вирішенням може бути використання низьковуглецевих легованих сталей з більшою в'язкістю руйнування, які виготовляють сучасними методами, зокрема методом безперервного лиття заготівлей [1].

Усестороннє дослідження впливу технології переділу заготівлей із сталі 35ХГСА в з'єднувальні кільця вивчено раніше [2 - 4]. Піздніше у порівнянні з цими результатами вивчали вплив технології переділу на структуру та властивості Cr – Mn – Ni – Mo – й сталі типу 20ХГНМ [5,6], на якій почасти підтверджений прогноз відносно більшої в'язкості руйнування низьковуглецевих сталей. Проте зниження вуглецю у сталі може привести до зниження частки карбідної фази, зниженню пересиченості твердого розчину і до зниження опору зносу [7 -10].

Цілью цієї роботи є оцінка можливості поєднання достоїнств низько- і середньовуглецевих сталей для деталей тягових органів конвеєрів.

Поставлену задачу вирішуємо шляхом диференціації хімічного складу, твердості і розташування конструктивних елементів по перетину деталей тягових органів.

Для оцінки можливості диференціації хімічного складу по перетину використовували типові низьковуглецеві сталі з 0.10 – 0.25% вуглецю і легованістю Mn, Cr, Ni у сумарній кількості до 4 – 4,5%. Зразки перетином 10 – 22 мм і довжиною до 25мм піддавали цементації в древесному вуглі з доданням 20 – 30% активізаторів, як активізатори використовували вуглекислі солі. Цементацію проводили в муфельній печі при температурі 920 – 940оС протягом не більше 2-х годин. Для оцінки змісту вуглецю у насиченому шарі зразки відпалювали по режиму повного відпалу. Оцінку мікроструктури і глибини зміненого шару проводили по прийнятій методиці за допомогою мікроскопу Неофот – 21; додаткові вимірювання мікротвердості проводили на мікротвердомірі ПМТ – 3.

Із даних вимірювань слідує,що поставлена задача диференціації вуглецю, мікроструктури і властивостей, які оцінені по твердості, цілком вирішується краткочасною цементацією сталей вивченого хімскладу. Наступньою зміцнюючою термообробкою розрізнення у властивостях поверхні та серцевини можуть бути підсилені і підвищений базовий рівень властивостей. При оптимизації хімскладу низьковуглецевої сталі диференціація може бути досягнута при використанні поверхневого зміцнення, наприклад за допомогою ТВЧ, навіть при одному і тому ж хімічному складі.

Таким чином, у даному дослідженні на аналітичному і лабораторному рівні встановлені принципові підходи до удосконалення виробництва деталей тягових органів конвеєрів і адаптації їх до сучасних умов господарювання.

Література

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.