ניתוח על חומר וטיפול בחום איכות של רולר מיסב ציר למכונת מגן זר

תַקצִיר:על ידי ניתוח האינדקסים הטכניים העיקריים לנשיאת רולר של מכונת מגן זר, כמו הרכב כימי, קשיות ומיקרו -מבנה, התמיכה הטכנית ניתנת להלאמת מיסב ציר למכונת מגן, שהיא בעלת משמעות רבה．

מילות מפתח:מיסב מתגלגל; מכונת מגן; מיקרו -מבנה

המיסב העיקרי של מכונת המגן הוא רכיב מפתח במכונת המגן, המשמשת במערכת החותך של המגן. חיי השירות והאמינות שלהם משפיעים ישירות על בטיחות הבנייה של מכונת המגן. נכון לעכשיו, שוק הנושא העיקרי של מכונות מנהור מגן בסין הוא מונופול לחלוטין על ידי מדינות זרות. כדי להשיג לוקליזציה של טכנולוגיית מנהור מגן, יש צורך לפתח ולייצר באופן עצמאי את המסבים העיקריים של מכונות מנהור מגן. בשל סביבת העבודה הקשה ויכולת הנשיאה המורכבת של הפיר הראשי של מכונות מנהור מגן, עליהם לעמוד בעומסים משולבים כמו כוח צירי, כוח רדיאלי, רגע התהפכות וכו '. כאשר עובדים בתנאי עומס כבדים ומשתנים. הביצועים, האמינות וחיי השירות של גלילים הם גורמים מרכזיים הקובעים את חיי השירות ואת האמינות של מיסבים ראשיים של מכונת המגן. לפיכך, הבנה ושליטה בחומרים ואיכות הטיפול בחום של גלילי מיסב עיקריים של מכונת מגן זרה מתקדמת היא בעלת משמעות רבה עבור לוקליזציה של מיסבים ראשיים של מכונת המגן.

1. ניתוח כימי

ההרכב הכימי של דגימות הגלגלות העיקריות של מכונות מנהור מגן בבית ומחוצה לה נבדק באמצעות ספקטרומטר הקריאה הישירה של ARL 4460. התוצאות מוצגות בטבלה 1. חומר הגלילה בסין הוא GCR18MO, והערכים הסטנדרטיים בטבלה הם הדרישות של GB\/T 18254-2002. על פי הטבלה, תוכן C, CR, SI, יסודות עקבות ואלמנטים טומאה בחומר הגלגל העיקרי של מכונות מגן זרות דומה ל- GCR18MO, אך תוכן יסודות MN ו- MO הוא גבוה יחסית. לכן ניתן לקבוע כי החומר המשמש לגלגלת הנשיאה העיקרית של מכונות מגן זרות שייך לפלדת כרום פחמן גבוה של GCR18MO.

בשל הלחץ המורכב על גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן וגודל הגלגל הגדול יחסית ( 100 מ"מ × 100 מ"מ), על מנת לעמוד בתנאי השירות, על ליבת הגלילים להיות בעלי חוזק גבוה. לכן, נדרש שהחומר חייב להיות בעל יכולת התקשורת גבוהה. העלייה בתכולת ה- MN בחומר של גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זרות מכוונת בעיקר לשפר את הקשיחות של הפלדה ולחזק את המטריצה; הגדלה מתאימה של תכולת אלמנט MO יכולה לא רק לשפר את היכולת ההתקשות, אלא גם להתגבר על בעיית השברויות המדהימה הנגרמת כתוצאה מהגידול בתכולת אלמנט MN.

2. ניתוח מטלוגרפי

3. המיקרוסקופ האופטי של Olympus GX51 שימש לניהול בדיקות מבנה מטלוגרפי על גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זר. המבנים המתכתיים של פני השטח והליבה מוצגים באיור 1 ובאיור 2, בהתאמה. ה- ETNACT המשמש הוא תמיסת אלכוהול חומצה חנקנית של 4%.

איור 1 איור 1 מבנה מטלוגרפי לפני השטח

איור 2 איור 2 מבנה מטלוגרפי של הלב

בהשוואה בין איור 1 ואיור 2, ניתן לראות בבירור כי ישנם מספר גדול של קרבידים לא מפורידים (כתמים בוהקים לבנים באיור) ומרטנסיט (אזורים אפורים כהים) ברקמת הלב. הסיבה להופעת קרבידס לא מופרז היא שתחת זמן בידוד מרווה וחימום, זמן הבידוד המקביל של הליבה הוא קצר יותר מזה של פני השטח, ואוסטניטיזציה אינה מספיקה, וכתוצאה מכך כמות גדולה של קרבידס לא מתמוססת לאוסטניט. הסיבה להופעת מבנה הביניט נובעת מהגודל הגדול של הגלגל, ובאותם תנאי קירור, הגרעין לא השיג את קצב הקירור הנדרש עבור Bainite.

המטרה של עריכת ניתוח מטלוגרפי על הדגימה היא לקבוע אם המיקרו -מבנה של גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זר הוא מרטנסיט, ביין תחתון או מבנה מורכב של שניהם, על מנת לקבוע את שיטות הליך הטיפול בחום שלהם. בשלב הזהב ההגדלה הנמוכה, המחט השחורה כמו מבנים שניתן לראות בבירור הם ברובם נמוכים יותר. Bainite התחתון הוא תערובת מכנית המורכבת מפריט דמויי-רווי פחמן דמויי פחמן ופרבידים משופשים פנימיים. GCR18MO שייך לפלדת פחמן גבוהה, והמיקרו-מבנה שהתקבל לאחר המרווה הוא מרטנסיט דמויי סדין (מחט כמו מרטנסיט). לפיכך, תחת מיקרוסקופ מטלוגרפי, המיקרו -מבנה של ביניט התחתון דומה מאוד לזה של מרטנסיט פחמן גבוה. רק על ידי ביצוע התבוננות וניתוח מעמיק של המיקרו-מבנה שלו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים יכולים לבצע פסקי דין מדויקים.

3. ניתוח מיקרוסקופיה אלקטרונית להעברה

דגימות הגלילה העיקריות של מכונות מנהרות מגן זר נותחו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים בהעברה אלקטרונית גבוהה של 21 0 0, ומיקומי הדגימה מוצגים באיור 3. גודל המדגם הוא 0.5 מ"מ × 10 מ"מ × 10 מ"מ. עובי הדגימה טחון ל- 200-500 ננומטר בשיטת דילול יונים ואז מנותח באמצעות מיקרוסקופיית אלקטרונים הולכת.

איור 3 תרשים סכמטי של מיקום הדגימה

תצפית ראשונית מראה כי הדגימות מאופיינות בעיקר בביניט התחתון. יש קרבידים קטנים באטריות השטוחות וכמה מרטנים ללא קרבידס. תוצאות סטטיסטיות מראות כי ישנם כ- 80% ~ 90% Bainite, כמות קטנה של מרטנסייט ופרבידים גדולים שלא נפתרו. תמונות המיקרוסקופ האלקטרוני של השידור מוצגות בדמויות 4-6.

איור 4 מאפייני ביין

איור 5 איור 5 מאפייני ביניט וקרבידס לא מופרזים

באמצעות ניתוח מיקרוסקופיה אלקטרונית להעברה ניתן לראות שבמהלך המרווה האיזותרמי של גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זר, על מנת לשפר את חוזקם של הגלילים ובכך לשפר את יכולת הנושא שלהם, השיטה להתאמת תהליך ההרגעה האיזותרמית מאומצת. לאחר המרווה, המבנה שהתקבל אינו מבנה ביניט אחד, אלא מבנה מורכב המורכב בעיקר מבינייט ומכיל כמות קטנה של מרטנסיט. למבנה מורכב זה לא רק יש חוזק וקשיות גבוהה, אלא שיש לו גם קשיחות השפעה טובה, שיכולה לעמוד בתנאי השירות הקשים של מיסבים עיקריים של מכונת המגן.

איור 6: מאפייני ביניט ומרטנסייט

לאחר קביעת הרכב החומר, ניתן להתאים את התוכן היחסי של ביניט ומרטנסייט על ידי התאמת פרמטרים של תהליך המרווה האיזותרמי. הגורמים העיקריים המשפיעים על תוכן הביין הם:

(1) טמפרטורת חימום: ככל שטמפרטורת החימום גבוהה יותר, כך האוסטניט יציב יותר ותוכן של אוסטניט שיורי גבוה יותר ותוכן של הביניט נמוך יותר לאחר מרווה איזותרמי.

(2) באותה תקופה איזותרמית, ככל שהטמפרטורה האיזותרמית נמוכה יותר, כך קצב הטרנספורמציה של הביניט איטי יותר, כך התוכן של אוסטניט שיורי גבוה יותר ותוכן תכולת הביניט נמוכה יותר.

(3) באותה טמפרטורה איזותרמית, ככל שהזמן האיזותרמי קצר יותר, כך הטרנספורמציה של ביין פחות שלמה, כך תוכן הביניט נמוך יותר וככל שתוכן המרטנסייט גבוה יותר. בין הגורמים המשפיעים על טרנספורמציה של ביין, התאמת טמפרטורת החימום והטמפרטורה האיזותרמית תביא גורמים לא טובים רבים, ולכן טווח ההתאמה של שניהם הוא קטן מאוד. במהלך מרווה איזותרמי, ניתן להתאים את התוכן היחסי של ביניט ומרטנסייט על ידי הפחתת הזמן האיזותרמי, כך שהפיכתו של הביניט אינה שלמה, וניתן להפוך את האוסטניט שנותר למרטנסייט, ובכך להגדיל את תוכן המרטנסייט ושיפור החוזק והקשחיות של הגלגל.

4. בדיקת קשיות

על מנת להבין את הקשיות וההפצה של גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זרות, נערכו בדיקות קשיות על פניהם הקצה של הגלילים מהשטח לפנים, כאשר בסך הכל נבדקו 8 נקודות. לאחר מכן, חתכו את הגלגל לאורך 1\/2 מאורכו, טוחנים את הפרופיל והשתמשו בבוחן קשיות רוקוול כדי לבדוק את קשיות פני השטח, קשיות הליבה ואת התפלגות הגלגל שלהם מהקצה שלו למרכז. בסך הכל נבדקו 16 נקודות ותוצאות הבדיקה. מיקום בדיקת הקשיות מוצג באיור 7.

איור 7 איור 7 מפת מיקום בדיקת קשיות

הסיבה לקשיות הגבוהה של הגלילים היא שחומרי הרים זרים הגדילו את התוכן של אלמנט MN והגדילו כראוי את תוכן אלמנט MO, מה שמשפר את יכולת ההתקשות של הפלדה; בנוסף, במהלך מרווה איזותרמי של הגלגל, קצב הקירור של פני קצה הגלגל הוא מהיר יחסית.

הסיבה לקשיות האחידה של הגלילים היא שההרכב והמבנה של חומרים זרים אחידים מאוד, ובמהלך טיפול בחום, קירור חלקים שונים של הגלילים הוא אחיד יחסית.

בשל הלחץ המורכב על גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן, לא רק נדרש שלגלילים יהיו קשיחות טובה, אלא גם חוזק גבוה וקשיות לעמוד בדרישותיהם לנשיאת עומסים כבדים. במקרה בו נקבע הרכב חומר הגלילה, קשיות הגלגל תלויה לחלוטין בתהליך הטיפול בחום שלו. מבחירה בחומרים עבור גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זר וניתוח המיקרו -מבנה שלהם, ניתן לקבוע כי תהליך הטיפול בחום המשמש לגלילים הוא בעיקר מרווה איזותרמי ביניטי. המטרה של מרווה איזותרמי ביניטי היא להשיג מבנה ביניטי נמוך יותר, שיש לו תכונות מכניות מקיפות טובות. עם זאת, אם משתמשים בטיפול מרווה איזותרמי ביניטי קונבנציונאלי, המבנה המתקבל הוא מבנה ביניטי נמוך ב 100%. בהשוואה למבנה מרטנסיטי, למרות שהקשיחות משופרת משמעותית, הקשיות נמוכה יחסית, מה שלא יכול לעמוד בדרישות כוח הנושא הראשי של מכונת המגן.

על ידי התאמת פרמטרים של תהליכי הרווה האיזותרמיים ושינוי תכולת המורפולוגיה, הפרופורציה והתכולה האוסטנית הנותרת של מבנה הביניט שהתקבל לאחר מרווה איזותרמי, ניתן לשפר את הקשיות של מרווה איזותרמי. הגורמים העיקריים המשפיעים על קשיותם של חלקים לאחר מרווה איזותרמי הם:

(1) עובי רקמת הביין. ככל שהארגון עדין יותר, כך קשיות גבוהה יותר. ניתן להתאים את עובי הארגון על ידי התאמת הטמפרטורה האיזותרמית של מרווה איזותרמי של ביניט. ככל שהטמפרטורה האיזותרמית נמוכה יותר, המבנה הביניט עדין יותר וככל הקשיות גבוהה יותר.

(2) תוכן הביניט, המתייחס לתוכן היחסי של ביניט ומרטנסייט ברקמה. ככל שתכולת הביניט גבוהה יותר, כך תכולת מרטנסייט נמוכה יותר ברקמה, וככל שהקשיות נמוכה יותר, ולהיפך. ניתן להתאים את תוכן הביניט בארגון על ידי התאמת זמן המרווה האיזותרמי. ככל שהזמן האיזותרמי ארוך יותר, כך תכולת הביניט ברקמה גבוהה יותר, כך תכולת מרטנסייט נמוכה יותר וככל שהקשיות נמוכה יותר. מכאן ניתן לראות כי ניתן לקצר כראוי את זמן המרווה האיזותרמי של הגלגל כדי להגדיל את תוכן המרטנסייט במבנה, ובסופו של דבר להשיג את המטרה של שיפור קשיות הגלגל.

(3) תוכן של אוסטניט שיורי. ככל שתכולת האוסטניט הנותרת גבוהה יותר, כך קשיות נמוכה יותר.

5. ניתוח גודל התבואה

התוצאות של ניתוח גודל התבואה של גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זר מוצגות באיור 8. מיקום הדגימה מוצג באיור 3. האטנט המשמש הוא תמיסה של חומצת פיקוס, נתרן דודצילבנזנזולפונט וחומצה הידרוכלורית במים.

איור 8 גודל התבואה

כפי שמוצג באיור, גודל התבואה של הגלגל הוא קטן מאוד, ומגיע לרמה 9 בשיטה GB\/T 6394 "לקביעת גודל התבואה הממוצע של המתכות". ישנם גורמים רבים המשפיעים על גודל התבואה, שהחשובים שבהם הם ההרכב הכימי של החומר וטמפרטורת החימום וזמן ההחזקה במהלך טיפול בחום. ככל שטמפרטורת החימום גבוהה יותר וזמן ההחזקה ארוך יותר במהלך טיפול בחום, כך גודל התבואה גס יותר, ולהיפך.

לגודל התבואה של הפלדה יש ​​השפעה משמעותית על תכונותיה. בשל העובדה שגבולות התבואה הם מכשולים לתנועת הניתוק, הם חווים עמידות משמעותית בעיוות כאשר הם מעוותים למצב גבול התבואה. גבולות התבואה יכולים להגביל עיוות פלסטי בטווח מסוים. לפיכך, ככל שיש גבולות תבואה יותר, כך עוצמת התשואה של הפלדה גבוהה יותר. ככל שרמת גודל התבואה גבוהה יותר, ככל שהדגנים עדינים יותר, כך השטח הכולל של גבולות התבואה גדול יותר וככל כוח התשואה של הפלדה גבוה יותר. בשל היכולת של גבולות התבואה למנוע התפשטות של מיקרו -סרקים בפלדה, דגנים עדינים יכולים גם לשפר את הקשיחות של הפלדה.

6. מסקנה

באמצעות ניתוח מקיף ומעמיק של גלילי הנשיאה העיקריים של מכונות מנהור מגן זרות, הרכב החומרים, מיקרו-מבנה לטיפול בחום, קשיות, גודל התבואה ותכולת אוסטניט שיורית של הגלילים שולטים בהתחלה, והעניקו תמיכה טכנית להתפתחות מיסבים עיקריים למנהרות סניף על סכרן על השלכות משמעותיות על מיקום מיובש.

2025 3 באפריל שבוע WBM המלצה על מוצר:

נוֹצָה:

WBM מייצר מתות רולר מתחדדות עם יעילות ואוטומציה גבוהה. גלילים נוצרים על מכבש כותרת קרה אוטומטית אחת ומוזנים, נחתכים ונכנסים למות במשך חמישה מדרגות.

אנו יכולים לייצר סוגים וגדלים שונים של רולר מתחדד עם אבטחת איכות, לכלול: אגרוף שילוב, שרוול חיצוני, להב, אגרוף שילוב, צילינדר הזנה, מתים משולבים, שרוול שכבה כפולה, הכנס.

צרו קשר:

טל: +8615937969996

דוא"ל: info@w-bm.com

אתר: www.bearingroller.com