Tratamento térmico eficaz da roda do guindaste: melhorando a durabilidade e o desempenho

Ao fabricar rodas, muitos fabricantes e usuários de guindastes não profissionais não realizam tratamento térmico de rodas de guindaste ou têm especificações técnicas irracionais. Como resultado, as rodas são propensas a desgaste ou lascamento prematuro da camada de endurecimento, levando a uma vida útil muito curta.

Esse problema é particularmente proeminente em locais frequentemente utilizados, como usinas metalúrgicas, docas, portos marítimos e ferrovias, onde a vida útil das rodas é de apenas um ou dois anos, resultando em custos substanciais de mão de obra e material para manutenção.

Nossa experiência indica que, ao estabelecer especificações técnicas razoáveis para rodas e adotar processos abrangentes de tratamento térmico, podemos estender significativamente a vida útil das rodas. A seguir estão algumas das experiências compartilhadas por nossa fábrica no tratamento térmico de rodas de guindaste.

Materiais e Especificações Técnicas para Rodas

As rodas de guindaste da nossa fábrica usam dois tipos de materiais: ZG55 e ZG50SiMn. A composição química média de ZG50SiMn é C0,5%, Si0,6% e Mn1,0%. Para rodas ZG55, a dureza da banda de rodagem especificada é HB300–350, com uma profundidade de camada de têmpera-endurecimento onde a dureza a 20 mm da superfície da banda de rodagem deve ser ≥HB260. Para rodas ZG50SiMn, a dureza da banda de rodagem especificada é HB350–400, com uma dureza de ≥HB280 a 20 mm da superfície da banda de rodagem. Existem dois processos de tratamento térmico para as rodas: um é o método de têmpera da placa de fixação geral e o outro é o método de têmpera da superfície de média frequência.

Processo de tratamento térmico

Impacto do tratamento térmico no processamento de rodas

Diferentes métodos de tratamento térmico afetam o procedimento de processamento da roda. Ao usar aquecimento por indução de média frequência, o procedimento de processamento é o seguinte: Peça bruta → Normalização + Temperamento → Acabamento do torneamento da superfície da banda de rodagem e superfícies laterais, torneamento bruto do furo interno (deixando 2,5 mm de folga em cada lado) → Aquecimento de média frequência com têmpera em água + Temperamento de média temperatura → Acabamento do torneamento do furo interno → Usinagem de rasgo de chaveta → Montagem.

Ao usar o método de têmpera geral da placa de fixação, o processo muda para Desbaste bruto → Normalização + Revenimento → Torneamento bruto (deixando uma margem de 2,5 mm em cada superfície de processamento) → Aquecimento do forno com têmpera geral da placa de fixação + Revenimento em temperatura média → Torneamento de acabamento → Usinagem de rasgo de chaveta → Montagem.

Para produção em larga escala de rodas, o tratamento térmico de média frequência não só economiza energia e tempo de processamento, mas também atinge maior dureza da banda de rodagem. Portanto, o tratamento térmico de média frequência deve ser promovido em plantas de fabricação especializadas. Por outro lado, o processo geral de têmpera da placa de fixação, que não requer equipamento especializado, é adequado para produção em pequenos lotes ou peças personalizadas pelo usuário. No entanto, a dureza da banda de rodagem só pode ser controlada dentro do HB300–350, e atingir maior dureza é difícil, tornando-o menos eficiente.

Considerando que fábricas não especializadas têm volumes de produção menores e não precisam de um conjunto completo de equipamentos de aquecimento por indução de média frequência, apenas o processo geral de têmpera da placa de fixação é introduzido aqui.

Processo geral de têmpera de placa de fixação para rodas

O processo geral de têmpera da placa de fixação para rodas é o seguinte: Coloque a roda em um forno elétrico tipo caixa e aqueça-a a 850–870 °C, mantendo essa temperatura por 2–4 horas. Após remover a roda do forno, coloque-a em um acessório e então mergulhe-a em um tanque de água para têmpera. Finalmente, aqueça a roda em um forno de têmpera tipo poço a 470–490 °C, mantendo essa temperatura por 4–6 horas, e então deixe-a esfriar ao ar. A roda deve ficar na água por aproximadamente 1 minuto por 100 mm de diâmetro.

Normalmente, ao remover a placa de fixação, o núcleo da roda ainda estará vermelho escuro. O objetivo de usar o acessório é evitar o endurecimento da teia e do furo do eixo. O diâmetro da placa de fixação é igual ao diâmetro nominal da roda menos 30 mm, e sua espessura é de 25 mm. Após um período de uso, a superfície da placa de fixação em contato com a roda deve ser girada para manter uma superfície lisa.

Teste de dureza de rodas de guindaste após tratamento térmico

Teste de dureza de rodas de guindaste

Testadores de dureza portáteis são comumente usados para testar a dureza de rodas de guindaste. Para testar a dureza da roda, meça em três pontos uniformemente espaçados ao longo da circunferência da roda. Se dois dos três pontos atenderem aos requisitos de dureza, a dureza da roda é considerada aceitável.

Teste de profundidade da camada de têmpera-endurecimento

A profundidade da camada de têmpera-endurecimento nas rodas do guindaste é usada principalmente para verificar o processo de tratamento térmico e é um teste destrutivo. Uma roda acabada pode ser cortada com uma fresa fina do tipo fatia. A roda cortada deve ser apoiada com segurança, e o teste de dureza deve ser realizado a 20 mm da superfície usando um testador de dureza. Durante a fresagem, é importante controlar a velocidade de corte e o resfriamento para evitar o superaquecimento da superfície cortada.

Normas para testes de profundidade de camada de dureza e têmpera-endurecimento

Os testes de dureza e profundidade da camada de têmpera-endurecimento das rodas de guindaste devem ser conduzidos de acordo com a norma nacional JB/T 6392-2008 “Rodas de guindaste”, conforme detalhado na tabela a seguir:

Propriedades mecânicas das rodas após tratamento térmico

• Força Aumentada
  Rodas tratadas termicamente têm maior dureza e tenacidade, permitindo que suportem maiores cargas e tensões de flexão. Além disso, o tratamento térmico pode formar uma camada dura na superfície da roda, fornecendo benefícios de proteção.
• Resistência ao desgaste melhorada
  O tratamento térmico melhora a dureza da superfície da roda, aumentando assim sua resistência ao desgaste e reduzindo a taxa de desgaste. Rodas tratadas termicamente exigem manutenção menos frequente durante o uso, o que ajuda a economizar custos.
• Resistência à fadiga aprimorada
  Carregamento repetido pode levar a rachaduras de fadiga em rodas, afetando sua vida útil. O tratamento térmico melhora a estrutura cristalina e a microestrutura do material, aumentando assim a resistência à fadiga das rodas e estendendo sua vida útil.

Em resumo, o tratamento térmico é um processo essencial para melhorar a resistência, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga das rodas. Na fabricação de rodas de guindaste, o tratamento térmico desempenha um papel crucial na melhoria do desempenho das rodas e na garantia da operação segura dos guindastes.

Podemos fornecer vários tipos de rodas de guindaste tratadas termicamente e oferecer designs personalizados não padronizados de acordo com suas necessidades específicas. Se você tiver alguma necessidade, sinta-se à vontade para entrar em contato conosco!

Zora Zhao

Especialista em soluções de peças de ponte rolante/guindaste de pórtico/guindaste/guindaste

Com mais de 10 anos de experiência na indústria de exportação de guindastes no exterior, ajudou mais de 10.000 clientes com suas dúvidas e preocupações pré-vendas. Se você tiver alguma necessidade relacionada, não hesite em entrar em contato comigo!

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