Trattamento termico efficace delle ruote della gru: miglioramento della durata e delle prestazioni

Durante la fabbricazione delle ruote, molti produttori non professionisti di gru e utilizzatori di gru non eseguono il trattamento termico delle ruote della gru o hanno specifiche tecniche irragionevoli. Di conseguenza, le ruote sono soggette a usura o a scheggiature premature dello strato di indurimento, con conseguente durata di vita molto breve.

Questo problema è particolarmente evidente in luoghi di frequente utilizzo, come stabilimenti metallurgici, banchine, porti marittimi e ferrovie, dove la durata di vita delle ruote è di soli uno o due anni, con conseguenti costi notevoli di manodopera e materiali per la manutenzione.

La nostra esperienza indica che stabilendo specifiche tecniche ragionevoli per le ruote e adottando processi completi di trattamento termico, possiamo estendere significativamente la durata delle ruote. Di seguito sono riportate alcune delle esperienze condivise dalla nostra fabbrica nel trattamento termico delle ruote delle gru.

Materiali e specifiche tecniche per le ruote

Le ruote delle gru della nostra fabbrica utilizzano due tipi di materiali: ZG55 e ZG50SiMn. La composizione chimica media di ZG50SiMn è C0.5%, Si0.6% e Mn1.0%. Per le ruote ZG55, la durezza del battistrada specificata è HB300–350, con una profondità dello strato di tempra-indurimento in cui la durezza a 20 mm dalla superficie del battistrada dovrebbe essere ≥HB260. Per le ruote ZG50SiMn, la durezza del battistrada specificata è HB350–400, con una durezza di ≥HB280 a 20 mm dalla superficie del battistrada. Esistono due processi di trattamento termico per le ruote: uno è il metodo di tempra della piastra di serraggio complessiva e l'altro è il metodo di tempra superficiale a media frequenza.

Processo di trattamento termico

Impatto del trattamento termico sulla lavorazione delle ruote

Diversi metodi di trattamento termico influenzano la procedura di lavorazione della ruota. Quando si utilizza il riscaldamento a induzione a media frequenza, la procedura di lavorazione è la seguente: Grezzo grezzo → Normalizzazione + Rinvenimento → Tornitura di finitura della superficie del battistrada e delle superfici laterali, tornitura grezza del foro interno (lasciando 2,5 mm di tolleranza su ciascun lato) → Riscaldamento a media frequenza con tempra in acqua + Rinvenimento a media temperatura → Tornitura di finitura del foro interno → Lavorazione della sede della chiavetta → Assemblaggio.

Utilizzando il metodo di tempra della piastra di serraggio complessiva, il processo cambia in Pezzo grezzo → Normalizzazione + Rinvenimento → Tornitura di sgrossatura (lasciando 2,5 mm di tolleranza su ciascuna superficie di lavorazione) → Riscaldamento in forno con tempra della piastra di serraggio complessiva + Rinvenimento a media temperatura → Tornitura di finitura → Lavorazione della sede per chiavetta → Assemblaggio.

Per la produzione su larga scala di ruote, il trattamento termico a media frequenza non solo consente di risparmiare energia e tempo di lavorazione, ma consente anche di ottenere una maggiore durezza del battistrada. Pertanto, il trattamento termico a media frequenza dovrebbe essere promosso in impianti di produzione specializzati. D'altro canto, il processo di tempra della piastra di serraggio complessiva, che non richiede attrezzature specializzate, è adatto per la produzione in piccoli lotti o per parti personalizzate dall'utente. Tuttavia, la durezza del battistrada può essere controllata solo entro HB300–350 e ottenere una durezza maggiore è difficile, il che lo rende meno efficiente.

Considerando che le fabbriche non specializzate hanno volumi di produzione più piccoli e non necessitano di un set completo di apparecchiature di riscaldamento a induzione a media frequenza, qui viene introdotto solo il processo di tempra complessivo della piastra di serraggio.

Processo di tempra della piastra di serraggio complessiva per le ruote

Il processo di tempra della piastra di serraggio complessiva per le ruote è il seguente: posizionare la ruota in un forno elettrico a scatola e riscaldarla a 850-870 °C, mantenendo questa temperatura per 2-4 ore. Dopo aver rimosso la ruota dal forno, posizionarla in un dispositivo e quindi immergerla in un serbatoio d'acqua per la tempra. Infine, riscaldare la ruota in un forno di tempra a pozzo a 470-490 °C, mantenendo questa temperatura per 4-6 ore, quindi lasciarla raffreddare all'aria. La ruota dovrebbe rimanere nell'acqua per circa 1 minuto per 100 mm di diametro.

In genere, quando si rimuove la piastra di serraggio, il nucleo della ruota sarà ancora rosso scuro. Lo scopo dell'utilizzo del dispositivo è quello di impedire l'indurimento del web e del foro dell'asse. Il diametro della piastra di serraggio è uguale al diametro nominale della ruota meno 30 mm e il suo spessore è 25 mm. Dopo un periodo di utilizzo, la superficie della piastra di serraggio a contatto con la ruota deve essere girata per mantenere una superficie liscia.

Prova di durezza delle ruote della gru dopo il trattamento termico

Prova di durezza dei battistrada delle ruote della gru

I tester di durezza portatili sono comunemente usati per testare la durezza dei battistrada delle ruote delle gru. Per testare la durezza del battistrada, misurare in tre punti equidistanti lungo la circonferenza del battistrada della ruota. Se due dei tre punti soddisfano i requisiti di durezza, la durezza del battistrada è considerata accettabile.

Profondità del test dello strato di tempra-indurimento

La profondità dello strato di tempra-indurimento sulle ruote della gru è utilizzata principalmente per verificare il processo di trattamento termico ed è un test distruttivo. Una ruota finita può essere tagliata aperta con una fresa sottile a fetta. La ruota tagliata deve essere supportata in modo sicuro e il test di durezza deve essere eseguito a 20 mm dalla superficie utilizzando un durometro. Durante la fresatura, è importante controllare la velocità di taglio e il raffreddamento per evitare di surriscaldare la superficie tagliata.

Standard per prove di durezza e profondità dello strato di tempra-indurimento

La prova di durezza e di profondità dello strato di tempra delle ruote della gru deve essere condotta secondo lo standard nazionale JB/T 6392-2008 “Ruote della gru”, come dettagliato nella seguente tabella:

Proprietà meccaniche delle ruote dopo il trattamento termico

• Maggiore forza
  Le ruote trattate termicamente hanno una durezza e una tenacità maggiori, consentendo loro di sopportare carichi maggiori e sollecitazioni di flessione. Inoltre, il trattamento termico può formare uno strato duro sulla superficie della ruota, offrendo vantaggi protettivi.
• Resistenza all'usura migliorata
  Il trattamento termico aumenta la durezza superficiale della ruota, aumentandone così la resistenza all'usura e riducendone il tasso di usura. Le ruote trattate termicamente richiedono una manutenzione meno frequente durante l'uso, il che aiuta a risparmiare sui costi.
• Resistenza alla fatica migliorata
  Il carico ripetuto può causare crepe da fatica nelle ruote, influenzandone la durata. Il trattamento termico migliora la struttura cristallina e la microstruttura del materiale, aumentando così la resistenza alla fatica delle ruote e prolungandone la durata utile.

In sintesi, il trattamento termico è un processo chiave per migliorare la resistenza, la resistenza all'usura e la resistenza alla fatica delle ruote. Nella produzione di ruote per gru, il trattamento termico svolge un ruolo cruciale nel migliorare le prestazioni delle ruote e garantire il funzionamento sicuro delle gru.

Possiamo fornire vari tipi di ruote per gru trattate termicamente e offrire design personalizzati non standard in base alle vostre specifiche esigenze. Se avete esigenze, non esitate a contattarci!

Zora Zhao

Esperto in soluzioni per gru a ponte/gru a cavalletto/gru a bandiera/parti di gru

Con oltre 10 anni di esperienza nel settore delle esportazioni di gru all'estero, ho aiutato oltre 10.000 clienti con le loro domande e preoccupazioni pre-vendita, se hai esigenze correlate, non esitare a contattarmi!

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