Traitement thermique efficace des roues de grue : amélioration de la durabilité et des performances

Lors de la fabrication des roues, de nombreux fabricants et utilisateurs de grues non professionnels n'effectuent pas de traitement thermique des roues. roues de grue ou présentent des spécifications techniques déraisonnables. En conséquence, les roues sont sujettes à l'usure ou à l'écaillage prématuré de la couche de durcissement, ce qui entraîne une durée de vie très courte.

Ce problème est particulièrement important dans les endroits fréquemment utilisés tels que les usines métallurgiques, les quais, les ports maritimes et les chemins de fer, où la durée de vie des roues n'est que d'un ou deux ans, ce qui entraîne des coûts de main-d'œuvre et de matériel substantiels pour la maintenance.

Notre expérience montre qu'en établissant des spécifications techniques raisonnables pour les roues et en adoptant des processus de traitement thermique complets, nous pouvons prolonger considérablement la durée de vie des roues. Voici quelques-unes des expériences partagées par notre usine dans le traitement thermique des roues de grue.

Matériaux et spécifications techniques des roues

Français Les roues de grue de notre usine utilisent deux types de matériaux : ZG55 et ZG50SiMn. La composition chimique moyenne du ZG50SiMn est C0,5%, Si0,6% et Mn1,0%. Pour les roues ZG55, la dureté de la bande de roulement spécifiée est HB300–350, avec une profondeur de couche de durcissement par trempe où la dureté à 20 mm de la surface de la bande de roulement doit être ≥HB260. Pour les roues ZG50SiMn, la dureté de la bande de roulement spécifiée est HB350–400, avec une dureté ≥HB280 à 20 mm de la surface de la bande de roulement. Il existe deux processus de traitement thermique pour les roues : l'un est la méthode de trempe globale de la plaque de serrage et l'autre est la méthode de trempe de surface à moyenne fréquence.

Processus de traitement thermique

Impact du traitement thermique sur le traitement des roues

Différentes méthodes de traitement thermique affectent la procédure d'usinage des roues. Lors de l'utilisation du chauffage par induction à moyenne fréquence, la procédure d'usinage est la suivante : Ébauche → Normalisation + Trempe → Finition au tournage de la surface de la bande de roulement et des surfaces latérales, tournage au tournage de l'alésage intérieur (en laissant une marge de 2,5 mm de chaque côté) → Chauffage à moyenne fréquence avec trempe à l'eau + Trempe à moyenne température → Finition au tournage de l'alésage intérieur → Usinage de la rainure de clavette → Assemblage.

Lors de l'utilisation de la méthode de trempe globale de la plaque de serrage, le processus change comme suit : Ébauche → Normalisation + Trempe → Tournage ébauché (en laissant une marge de 2,5 mm sur chaque surface de traitement) → Chauffage du four avec trempe globale de la plaque de serrage + Trempe à moyenne température → Tournage de finition → Usinage de clavettes → Assemblage.

Pour la production à grande échelle de roues, le traitement thermique à moyenne fréquence permet non seulement d'économiser de l'énergie et du temps de traitement, mais aussi d'obtenir une dureté de bande de roulement plus élevée. Par conséquent, le traitement thermique à moyenne fréquence doit être encouragé dans les usines de fabrication spécialisées. D'autre part, le processus global de trempe de la plaque de serrage, qui ne nécessite pas d'équipement spécialisé, convient à la production en petites séries ou aux pièces personnalisées par l'utilisateur. Cependant, la dureté de la bande de roulement ne peut être contrôlée que dans la plage HB300-350, et il est difficile d'obtenir une dureté plus élevée, ce qui la rend moins efficace.

Étant donné que les usines non spécialisées ont des volumes de production plus petits et n'ont pas besoin d'un ensemble complet d'équipements de chauffage par induction à moyenne fréquence, seul le processus global de trempe de la plaque de serrage est présenté ici.

Processus global de trempe des plaques de serrage pour roues

Le processus global de trempe des meules à l'aide d'une plaque de serrage est le suivant : placez la meule dans un four électrique de type caisson et chauffez-la à 850–870 °C, en maintenant cette température pendant 2 à 4 heures. Après avoir retiré la meule du four, placez-la dans un support, puis plongez-la dans un réservoir d'eau pour la trempe. Enfin, chauffez la meule dans un four de trempe de type fosse à 470–490 °C, en maintenant cette température pendant 4 à 6 heures, puis laissez-la refroidir à l'air. La meule doit rester dans l'eau pendant environ 1 minute par 100 mm de diamètre.

En règle générale, lorsque la plaque de serrage est retirée, le noyau de la roue est toujours rouge foncé. Le but de l'utilisation du dispositif est d'empêcher le durcissement de la bande et du trou d'essieu. Le diamètre de la plaque de serrage est égal au diamètre nominal de la roue moins 30 mm et son épaisseur est de 25 mm. Après une période d'utilisation, la surface de la plaque de serrage en contact avec la roue doit être tournée pour maintenir une surface lisse.

Essai de dureté des roues de grue après traitement thermique

Essai de dureté des bandes de roulement des roues de grue

Les testeurs de dureté portables sont couramment utilisés pour tester la dureté des bandes de roulement des roues de grue. Pour tester la dureté de la bande de roulement, mesurez à trois points régulièrement espacés le long de la circonférence de la bande de roulement. Si deux des trois points répondent aux exigences de dureté, la dureté de la bande de roulement est considérée comme acceptable.

Essai de profondeur de la couche durcie par trempe

La profondeur de la couche de durcissement par trempe sur les roues de grue est principalement utilisée pour vérifier le processus de traitement thermique et constitue un test destructif. Une roue finie peut être découpée à l'aide d'une fraise fine de type tranche. La roue coupée doit être solidement soutenue et le test de dureté doit être effectué à 20 mm de la surface à l'aide d'un testeur de dureté. Pendant le fraisage, il est important de contrôler la vitesse de coupe et le refroidissement pour éviter la surchauffe de la surface coupée.

Normes relatives aux essais de dureté et de profondeur de couche de durcissement par trempe

Les essais de dureté et de profondeur de la couche de durcissement par trempe des roues de grue doivent être effectués conformément à la norme nationale JB/T 6392-2008 « Roues de grue », comme indiqué dans le tableau suivant :

Propriétés mécaniques des roues après traitement thermique

• Force accrue
  Les roues traitées thermiquement ont une dureté et une résistance supérieures, ce qui leur permet de supporter des charges et des contraintes de flexion plus importantes. De plus, le traitement thermique peut former une couche dure sur la surface de la roue, offrant ainsi des avantages en matière de protection.
• Résistance à l'usure améliorée
  Le traitement thermique améliore la dureté de la surface de la roue, augmentant ainsi sa résistance à l'usure et réduisant le taux d'usure. Les roues traitées thermiquement nécessitent un entretien moins fréquent pendant l'utilisation, ce qui permet de réduire les coûts.
• Résistance à la fatigue améliorée
  Des charges répétées peuvent entraîner des fissures de fatigue dans les roues, affectant leur durée de vie. Le traitement thermique améliore la structure cristalline et la microstructure du matériau, augmentant ainsi la résistance à la fatigue des roues et prolongeant leur durée de vie.

En résumé, le traitement thermique est un processus clé pour améliorer la résistance, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue des roues. Dans la fabrication des roues de grue, le traitement thermique joue un rôle crucial pour améliorer les performances des roues et garantir le fonctionnement sûr des grues.

Nous pouvons fournir différents types de roues de grue traitées thermiquement et proposer des conceptions personnalisées non standard en fonction de vos besoins spécifiques. Si vous avez des besoins, n'hésitez pas à nous contacter !

Zora Zhao

Expert en solutions de ponts roulants/grues à portique/grues à flèche/pièces de grues

Avec plus de 10 ans d'expérience dans l'industrie de l'exportation de grues à l'étranger, j'ai aidé plus de 10 000 clients avec leurs questions et préoccupations avant-vente. Si vous avez des besoins connexes, n'hésitez pas à me contacter !

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