Tratamiento térmico eficaz para ruedas de grúa: mejora la durabilidad y el rendimiento

Al fabricar ruedas, muchos fabricantes no profesionales y usuarios de grúas no realizan un tratamiento térmico de las mismas. ruedas de grúa o tienen especificaciones técnicas poco razonables. Como resultado, las ruedas son propensas a desgastarse o a desprenderse prematuramente de la capa de endurecimiento, lo que da lugar a una vida útil muy corta.

Este problema es especialmente evidente en lugares de uso frecuente, como plantas metalúrgicas, muelles, puertos marítimos y ferrocarriles, donde la vida útil de las ruedas es de sólo uno o dos años, lo que genera importantes costes de mano de obra y materiales para su mantenimiento.

Nuestra experiencia indica que al establecer especificaciones técnicas razonables para las ruedas y adoptar procesos integrales de tratamiento térmico, podemos extender significativamente la vida útil de las ruedas. A continuación, se presentan algunas de las experiencias compartidas por nuestra fábrica en el tratamiento térmico de ruedas para grúas.

Materiales y especificaciones técnicas de las ruedas

Las ruedas de grúa de nuestra fábrica utilizan dos tipos de materiales: ZG55 y ZG50SiMn. La composición química promedio de ZG50SiMn es C0.5%, Si0.6% y Mn1.0%. Para las ruedas ZG55, la dureza de la banda de rodadura especificada es HB300–350, con una profundidad de capa de endurecimiento por temple donde la dureza a 20 mm desde la superficie de la banda de rodadura debe ser ≥HB260. Para las ruedas ZG50SiMn, la dureza de la banda de rodadura especificada es HB350–400, con una dureza de ≥HB280 a 20 mm desde la superficie de la banda de rodadura. Hay dos procesos de tratamiento térmico para las ruedas: uno es el método de temple de placa de sujeción general y el otro es el método de temple de superficie de frecuencia media.

Proceso de tratamiento térmico

Impacto del tratamiento térmico en el procesamiento de ruedas

Diferentes métodos de tratamiento térmico afectan el procedimiento de procesamiento de la rueda. Cuando se utiliza calentamiento por inducción de frecuencia media, el procedimiento de procesamiento es el siguiente: Desbaste de la pieza bruta → Normalización + Templado → Torneado de acabado de la superficie de la banda de rodadura y las superficies laterales, desbaste del orificio interior (dejando un margen de 2,5 mm en cada lado) → Calentamiento de frecuencia media con temple en agua + Templado a temperatura media → Torneado de acabado del orificio interior → Mecanizado de chaveteros → Ensamblaje.

Al utilizar el método de temple de placa de sujeción general, el proceso cambia a Pieza en bruto → Normalizado + Templado → Torneado en desbaste (dejando un margen de 2,5 mm en cada superficie de procesamiento) → Calentamiento del horno con temple de placa de sujeción general + Templado a temperatura media → Torneado de acabado → Mecanizado de chaveteros → Ensamblaje.

Para la producción a gran escala de ruedas, el tratamiento térmico de frecuencia media no solo ahorra energía y tiempo de procesamiento, sino que también logra una mayor dureza de la banda de rodadura. Por lo tanto, el tratamiento térmico de frecuencia media debe promoverse en plantas de fabricación especializadas. Por otro lado, el proceso general de temple de la placa de sujeción, que no requiere equipo especializado, es adecuado para la producción de lotes pequeños o piezas personalizadas por el usuario. Sin embargo, la dureza de la banda de rodadura solo se puede controlar dentro de HB300-350, y lograr una dureza mayor es difícil, lo que lo hace menos eficiente.

Teniendo en cuenta que las fábricas no especializadas tienen volúmenes de producción más pequeños y no necesitan un conjunto completo de equipos de calentamiento por inducción de frecuencia media, aquí solo se presenta el proceso general de temple de la placa de sujeción.

Proceso general de temple de placas de sujeción para ruedas

El proceso general de temple de las ruedas con placa de sujeción es el siguiente: coloque la rueda en un horno eléctrico tipo caja y caliéntela a 850–870 °C, manteniendo esta temperatura durante 2–4 horas. Después de retirar la rueda del horno, colóquela en un accesorio y luego sumérjala en un tanque de agua para templarla. Finalmente, caliente la rueda en un horno de templado tipo foso a 470–490 °C, manteniendo esta temperatura durante 4–6 horas, y luego déjela enfriar al aire. La rueda debe permanecer en el agua durante aproximadamente 1 minuto por cada 100 mm de diámetro.

Por lo general, al retirar la placa de sujeción, el núcleo de la rueda aún estará de color rojo oscuro. El propósito de usar el dispositivo es evitar el endurecimiento de la banda y el orificio del eje. El diámetro de la placa de sujeción es igual al diámetro nominal de la rueda menos 30 mm y su espesor es de 25 mm. Después de un período de uso, la superficie de la placa de sujeción en contacto con la rueda debe ser girada para mantener una superficie lisa.

Prueba de dureza de ruedas de grúa después del tratamiento térmico

Prueba de dureza de las bandas de rodadura de las ruedas de grúa

Los durómetros portátiles se utilizan comúnmente para comprobar la dureza de las bandas de rodadura de las ruedas de las grúas. Para comprobar la dureza de la banda de rodadura, mida en tres puntos espaciados uniformemente a lo largo de la circunferencia de la banda de rodadura. Si dos de los tres puntos cumplen los requisitos de dureza, la dureza de la banda de rodadura se considera aceptable.

Prueba de profundidad de la capa de endurecimiento por temple

La profundidad de la capa de endurecimiento por temple de las ruedas de grúa se utiliza principalmente para verificar el proceso de tratamiento térmico y es una prueba destructiva. Una rueda terminada se puede cortar con una fresa fina de tipo rebanada. La rueda cortada debe estar bien sujeta y la prueba de dureza se debe realizar a 20 mm de la superficie utilizando un probador de dureza. Durante el fresado, es importante controlar la velocidad de corte y el enfriamiento para evitar el sobrecalentamiento de la superficie cortada.

Normas para pruebas de dureza y profundidad de capa de endurecimiento por temple

Las pruebas de dureza y profundidad de la capa de endurecimiento por temple de las ruedas de grúa deben realizarse de acuerdo con la norma nacional JB/T 6392-2008 “Ruedas de grúa”, como se detalla en la siguiente tabla:

Propiedades mecánicas de las ruedas después del tratamiento térmico

• Mayor fuerza
  Las ruedas tratadas térmicamente tienen mayor dureza y tenacidad, lo que les permite soportar mayores cargas y tensiones de flexión. Además, el tratamiento térmico puede formar una capa dura en la superficie de la rueda, lo que proporciona beneficios de protección.
• Resistencia al desgaste mejorada
  El tratamiento térmico mejora la dureza de la superficie de la rueda, aumentando así su resistencia al desgaste y reduciendo la tasa de desgaste. Las ruedas tratadas térmicamente requieren un mantenimiento menos frecuente durante su uso, lo que ayuda a ahorrar costos.
• Resistencia a la fatiga mejorada
  La carga repetida puede provocar grietas por fatiga en las ruedas, lo que afecta a su vida útil. El tratamiento térmico mejora la estructura cristalina y la microestructura del material, mejorando así la resistencia a la fatiga de las ruedas y prolongando su vida útil.

En resumen, el tratamiento térmico es un proceso clave para mejorar la resistencia, la resistencia al desgaste y la resistencia a la fatiga de las ruedas. En la fabricación de ruedas para grúas, el tratamiento térmico desempeña un papel crucial para mejorar el rendimiento de las ruedas y garantizar el funcionamiento seguro de las grúas.

Podemos proporcionar varios tipos de ruedas para grúas tratadas térmicamente y ofrecer diseños personalizados no estándar según sus requisitos específicos. Si tiene alguna necesidad, no dude en contactarnos.

Zora Zhao

Experto en soluciones de piezas para grúas aéreas, grúas pórtico, grúas giratorias y grúas

Con más de 10 años de experiencia en la industria de exportación de grúas en el extranjero, he ayudado a más de 10 000 clientes con sus preguntas e inquietudes de preventa. Si tiene alguna necesidad relacionada, no dude en ponerse en contacto conmigo.

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