Effectieve warmtebehandeling van kraanwielen: verbetering van duurzaamheid en prestaties

Bij het vervaardigen van wielen voeren veel niet-kraanprofessionele fabrikanten en kraangebruikers geen warmtebehandeling uit kraan wielen of onredelijke technische specificaties hebben. Als gevolg hiervan zijn de wielen gevoelig voor slijtage of voortijdige afbrokkeling van de verhardingslaag, wat leidt tot een zeer korte levensduur.

Dit probleem doet zich vooral voor op plekken waar veel wielen worden gebruikt, zoals metaalfabrieken, dokken, zeehavens en spoorwegen. De levensduur van de wielen bedraagt hier slechts één of twee jaar, wat leidt tot aanzienlijke kosten voor mankracht en materiaal voor onderhoud.

Onze ervaring leert dat we door het vaststellen van redelijke technische specificaties voor wielen en het toepassen van uitgebreide warmtebehandelingsprocessen, de levensduur van de wielen aanzienlijk kunnen verlengen. Hieronder volgen enkele ervaringen die onze fabriek heeft gedeeld in de warmtebehandeling van kraanwielen.

Materialen en technische specificaties voor wielen

De kraanwielen van onze fabriek gebruiken twee soorten materialen: ZG55 en ZG50SiMn. De gemiddelde chemische samenstelling van ZG50SiMn is C0,5%, Si0,6% en Mn1,0%. Voor ZG55-wielen is de opgegeven loopvlakhardheid HB300–350, met een quench-hardeninglaagdiepte waarbij de hardheid op 20 mm van het loopvlakoppervlak ≥HB260 moet zijn. Voor ZG50SiMn-wielen is de opgegeven loopvlakhardheid HB350–400, met een hardheid van ≥HB280 op 20 mm van het loopvlakoppervlak. Er zijn twee warmtebehandelingsprocessen voor de wielen: de ene is de algehele klemplaat-quenchmethode en de andere is de medium-frequentie oppervlakte-quenchmethode.

Warmtebehandelingsproces

Impact van warmtebehandeling op wielverwerking

Verschillende warmtebehandelingsmethoden beïnvloeden de wielverwerkingsprocedure. Bij gebruik van middelfrequente inductieverwarming is de verwerkingsprocedure als volgt: Ruwe blank → Normaliseren + Temperen → Afwerken van het loopvlak en de zijvlakken, ruw draaien van de binnenboring (2,5 mm speling aan elke kant laten) → Middelfrequente verwarming met waterblussing + Middeltemperatuurtemperering → Afwerken van de binnenboring → Bewerking van de spiebaan → Montage.

Bij gebruik van de algehele afschrikmethode met de klemplaat verandert het proces in: Ruw werkstuk → Normaliseren + Ontlaten → Ruw draaien (2,5 mm speling op elk bewerkingsoppervlak laten) → Verwarmen in de oven met algehele afschrikking van de klemplaat + Ontlaten op gemiddelde temperatuur → Afwerken → Bewerken van de spiebaan → Assemblage.

Voor grootschalige productie van wielen bespaart warmtebehandeling met gemiddelde frequentie niet alleen energie en verwerkingstijd, maar bereikt het ook een hogere loopvlakhardheid. Daarom moet warmtebehandeling met gemiddelde frequentie worden gepromoot in gespecialiseerde productiefaciliteiten. Aan de andere kant is het algehele klemplaat-blusproces, waarvoor geen gespecialiseerde apparatuur nodig is, geschikt voor productie in kleine series of door de gebruiker aangepaste onderdelen. De loopvlakhardheid kan echter alleen worden geregeld binnen HB300–350 en het bereiken van een hogere hardheid is moeilijk, waardoor het minder efficiënt is.

Omdat niet-gespecialiseerde fabrieken kleinere productievolumes hebben en geen volledige set aan apparatuur voor inductieverwarming met gemiddelde frequentie nodig hebben, wordt hier alleen het algehele afschrikproces van de klemplaat besproken.

Algemeen klemplaat-blusproces voor wielen

Het algehele klemplaat-blusproces voor wielen is als volgt: Plaats het wiel in een elektrische oven van het doostype en verwarm het tot 850–870°C, waarbij u deze temperatuur 2–4 uur aanhoudt. Nadat u het wiel uit de oven hebt gehaald, plaatst u het in een houder en dompelt u het vervolgens onder in een watertank om het te blussen. Verwarm het wiel ten slotte in een put-type temperoven tot 470–490°C, waarbij u deze temperatuur 4–6 uur aanhoudt, en laat het vervolgens aan de lucht afkoelen. Het wiel moet ongeveer 1 minuut per 100 mm diameter in het water blijven.

Normaal gesproken is de kern van het wiel nog steeds donkerrood wanneer de klemplaat wordt verwijderd. Het doel van het gebruik van de bevestiging is om te voorkomen dat het web en het asgat verharden. De diameter van de klemplaat is gelijk aan de nominale diameter van het wiel minus 30 mm en de dikte is 25 mm. Na een periode van gebruik moet het oppervlak van de klemplaat dat in contact is met het wiel worden gedraaid om een glad oppervlak te behouden.

Hardheidstesten van kraanwielen na warmtebehandeling

Hardheidstesten van kraanwielloopvlakken

Draagbare hardheidstesters worden vaak gebruikt om de hardheid van kraanwielloopvlakken te testen. Om de hardheid van het loopvlak te testen, meet u op drie gelijkmatig verdeelde punten langs de omtrek van het wielloopvlak. Als twee van de drie punten voldoen aan de hardheidsvereisten, wordt de hardheid van het loopvlak als acceptabel beschouwd.

Diepte van de blus-hardinglaagtest

De diepte van de quench-hardeninglaag op kraanwielen wordt voornamelijk gebruikt om het warmtebehandelingsproces te verifiëren en is een destructieve test. Een afgewerkt wiel kan worden opengesneden met een dunne, plakvormige frees. Het gesneden wiel moet stevig worden ondersteund en hardheidstesten moeten worden uitgevoerd op 20 mm van het oppervlak met behulp van een hardheidstester. Tijdens het frezen is het belangrijk om de snijsnelheid en koeling te regelen om oververhitting van het snijvlak te voorkomen.

Normen voor hardheids- en blushardingslaagdieptetesten

Hardheids- en bluslaagdieptetesten van kraanwielen moeten worden uitgevoerd volgens de nationale norm JB/T 6392-2008 “Kraanwielen”, zoals gedetailleerd in de volgende tabel:

Mechanische eigenschappen van wielen na warmtebehandeling

• Verhoogde kracht
  Hittebehandelde wielen hebben een hogere hardheid en taaiheid, waardoor ze grotere belastingen en buigspanningen kunnen weerstaan. Bovendien kan hittebehandeling een harde laag op het wieloppervlak vormen, wat beschermende voordelen biedt.
• Verbeterde slijtvastheid
  Warmtebehandeling verbetert de oppervlaktehardheid van het wiel, waardoor de slijtvastheid toeneemt en de slijtagesnelheid afneemt. Warmtebehandelde wielen vereisen minder frequent onderhoud tijdens gebruik, wat helpt kosten te besparen.
• Verbeterde vermoeidheidsweerstand
  Herhaalde belasting kan leiden tot vermoeidheidsscheuren in wielen, wat hun levensduur beïnvloedt. Warmtebehandeling verbetert de kristalstructuur en microstructuur van het materiaal, waardoor de vermoeidheidsweerstand van de wielen wordt verbeterd en hun levensduur wordt verlengd.

Samenvattend is warmtebehandeling een belangrijk proces voor het verbeteren van de sterkte, slijtvastheid en vermoeidheidsweerstand van wielen. Bij de productie van kraanwielen speelt warmtebehandeling een cruciale rol bij het verbeteren van de wielprestaties en het garanderen van de veilige werking van kranen.

Wij kunnen verschillende soorten warmtebehandelde kraanwielen leveren en bieden aangepaste niet-standaardontwerpen aan volgens uw specifieke vereisten. Als u behoeften heeft, neem dan gerust contact met ons op!

Zora Zhao

Expert in oplossingen voor bovenloopkranen/portaalkranen/zwenkkranen/kraanonderdelen

Met meer dan 10 jaar ervaring in de Crane Overseas Export Industry, heb ik meer dan 10.000 klanten geholpen met hun pre-sales vragen en zorgen. Als u gerelateerde behoeften heeft, neem dan gerust contact met mij op!

Whatsappen: +86 158 3611 5029

E-mail: zorazhao@dgcrane.com