Materials i duresa de la cadena transportadora de raspadors d'escòria (cadena d'enllaç rodó)

Per acadenes d'enllaços rodonsutilitzats en transportadors raspadors d'escòria, els materials d'acer han de posseir una resistència excepcional, resistència al desgast i la capacitat de suportar altes temperatures i ambients abrasius.

Tant el 17CrNiMo6 com el 23MnNiMoCr54 són acers d'aliatge d'alta qualitat que s'utilitzen habitualment per a aplicacions pesades com ara cadenes d'enllaços rodons en transportadors raspadors d'escòria. Aquests acers són coneguts per la seva excel·lent duresa, tenacitat i resistència al desgast, especialment quan se sotmeten a enduriment per cementació. A continuació es mostra una guia detallada sobre el tractament tèrmic i la cementació d'aquests materials:

17CrNiMo6 (1.6587)

Aquest és un acer d'aliatge de crom-níquel-molibdè amb una excel·lent tenacitat del nucli i duresa superficial després de la carburació. S'utilitza àmpliament en engranatges, cadenes i altres components que requereixen una alta resistència al desgast.

Tractament tèrmic per a 17CrNiMo6

1. Normalització (opcional):

- Finalitat: Refina l'estructura del gra i millora la maquinabilitat.

- Temperatura: 880–920 °C.

- Refrigeració: Refrigeració per aire.

2. Cementació:

- Finalitat: Augmenta el contingut de carboni superficial per crear una capa dura i resistent al desgast.

- Temperatura: 880–930 °C.

- Atmosfera: Ambient ric en carboni (per exemple, carburació de gas amb gas endotèrmic o carburació de líquid).

- Temps: Depèn de la profunditat de la caixa desitjada (normalment 0,5–2,0 mm). Per exemple:

- Profunditat de la caixa de 0,5 mm: ~4–6 hores.

- Profunditat de la caixa d'1,0 mm: ~8–10 hores.

- Potencial de carboni: 0,8–1,0% (per aconseguir un alt contingut de carboni superficial).

3. Apagament:

- Finalitat: Transforma la capa superficial amb alt contingut de carboni en martensita dura.

- Temperatura: Directament després de la carburació, refredar en oli (per exemple, a 60–80 °C).

- Velocitat de refredament: Controlada per evitar distorsions.

4. Reveniment:

- Finalitat: Redueix la fragilitat i millora la tenacitat.

- Temperatura: 150–200 °C (per a una duresa elevada) o 400–450 °C (per a una millor tenacitat).

- Temps: 1–2 hores.

5. Duresa final:

- Duresa superficial: 58–62 HRC.

Duresa del nucli: 30–40 HRC.

23MnNiMoCr54 (1.7131)

Aquest és un acer d'aliatge de manganès-níquel-molibdè-crom amb una excel·lent trempabilitat i tenacitat. Sovint s'utilitza en components que requereixen una alta resistència i resistència al desgast.

Tractament tèrmic per a 23MnNiMoCr54

1. Normalització (opcional):

- Finalitat: Millora la uniformitat i la maquinabilitat.

- Temperatura: 870–910 °C.

- Refrigeració: Refrigeració per aire. 

2. Cementació:

- Finalitat: Crea una capa superficial amb alt contingut de carboni per a la resistència al desgast.

- Temperatura: 880–930 °C.

- Atmosfera: Ambient ric en carboni (per exemple, carburació de gas o líquid).

- Temps: Depèn de la profunditat de cas desitjada (similar a 17CrNiMo6).

- Potencial de carboni: 0,8–1,0%. 

3. Apagament:

- Finalitat: Endureix la capa superficial.

- Temperatura: Refrigerar en oli (per exemple, a 60–80 °C).

- Velocitat de refredament: Controlada per minimitzar la distorsió. 

4. Reveniment:

- Finalitat: Equilibrar la duresa i la tenacitat.

- Temperatura: 150–200 °C (per a una duresa elevada) o 400–450 °C (per a una millor tenacitat).

- Temps: 1–2 hores. 

5. Duresa final:

- Duresa superficial: 58–62 HRC.

Duresa del nucli: 30–40 HRC.

Paràmetres clau per a la carburació

- Profunditat de la carcassa: Normalment de 0,5 a 2,0 mm, depenent de l'aplicació. Per a les cadenes raspadores d'escòria, sovint és adequada una profunditat de carcassa d'1,0 a 1,5 mm.

- Contingut de carboni superficial: 0,8–1,0% per garantir una alta duresa.

- Medi de tremp: Es prefereix l'oli per a aquests acers per evitar esquerdes i distorsions.

- Reveniment: S'utilitzen temperatures de reveniment més baixes (150–200 °C) per obtenir la màxima duresa, mentre que temperatures més altes (400–450 °C) milloren la tenacitat.

Beneficis de la carburació per a 17CrNiMo6 i 23MnNiMoCr54

1. Alta duresa superficial: aconsegueix entre 58 i 62 HRC, cosa que proporciona una excel·lent resistència al desgast.

2. Nucli resistent: Manté un nucli dúctil (30–40 HRC) per suportar l'impacte i la fatiga.

3. Durabilitat: Ideal per a entorns durs com la manipulació d'escòries, on l'abrasió i l'impacte són habituals.

4. Profunditat de caixa controlada: permet la personalització segons l'aplicació específica.

Consideracions posteriors al tractament

1. Granallat:

- Millora la resistència a la fatiga mitjançant la inducció d'esforços de compressió a la superfície.

2. Acabat superficial:

- Es pot fer un esmolat o polit per aconseguir l'acabat superficial i la precisió dimensional desitjats.

3. Control de qualitat:

- Realitzar proves de duresa (per exemple, Rockwell C) i anàlisis microestructurals per garantir la profunditat i duresa de la caixa adequades.

La prova de duresa és un pas crític per garantir la qualitat i el rendiment de les cadenes d'enllaç rodó fetes amb materials com 17CrNiMo6 i 23MnNiMoCr54, especialment després de la carburació i el tractament tèrmic. A continuació es mostra una guia completa i recomanacions per a les proves de duresa de les cadenes d'enllaç rodó:

Importància de les proves de duresa

1. Duresa superficial: Assegura que la capa carburada de la cadena hagi aconseguit la resistència al desgast desitjada.

2. Duresa del nucli: Verifica la tenacitat i la ductilitat del material del nucli de la cadena.

3. Control de qualitat: Confirma que el procés de tractament tèrmic s'ha dut a terme correctament.

4. Consistència: Assegura la uniformitat a través dels enllaços de la cadena.

Mètodes de prova de duresa de cadena d'enllaços rodons

Per a cadenes carburitzades, s'utilitzen habitualment els següents mètodes de prova de duresa:

1. Prova de duresa Rockwell (HRC)

- Finalitat: Mesura la duresa superficial de la capa carburada.

- Escala: Rockwell C (HRC) s'utilitza per a materials d'alta duresa.

- Procediment:

- Un indentador de con de diamant es prem a la superfície de l'enllaç de la cadena sota una càrrega important.

- Es mesura la profunditat de penetració i es converteix en un valor de duresa.

- Aplicacions:

- Ideal per mesurar la duresa superficial (58–62 HRC per a capes carburitzades).

- Equipament: Duròmetre Rockwell. 

2. Prova de duresa Vickers (HV)

- Finalitat: Mesura la duresa en punts específics, incloent-hi la carcassa i el nucli.

- Escala: duresa Vickers (HV).

- Procediment:

- Un indentador piramidal de diamant es pressiona al material.

- Es mesura la longitud diagonal de la indentació i es converteix en duresa.

- Aplicacions:

- Apte per mesurar gradients de duresa des de la superfície fins al nucli.

- Equipament: Duròmetre Vickers.

 

 

DURESA DE LA CADENA D'ENLLAÇ RODÓ

3. Prova de microduresa

- Finalitat: Mesura la duresa a nivell microscòpic, sovint s'utilitza per avaluar el perfil de duresa a través de la carcassa i el nucli.

- Escala: Vickers (HV) o Knoop (HK).

- Procediment:

- Un petit indentador s'utilitza per fer microindentacions.

- La duresa es calcula en funció de la mida de la indentació.

- Aplicacions:

- S'utilitza per determinar el gradient de duresa i la profunditat efectiva de la caixa.

- Equipament: Provador de microduresa.

4. Prova de duresa Brinell (HBW)

- Finalitat: Mesura la duresa del material del nucli.

- Escala: duresa Brinell (HBW).

- Procediment:

- Una bola de carbur de tungstè es prem al material sota una càrrega específica.

- Es mesura el diàmetre de la indentació i es converteix en duresa.

- Aplicacions:

- Apte per mesurar la duresa del nucli (equivalent a 30–40 HRC).

- Equipament: Duròmetre Brinell.

Procediment de prova de duresa per a cadenes carburitzades

1. Prova de duresa superficial:

- Utilitzeu l'escala Rockwell C (HRC) per mesurar la duresa de la capa carburada.

- Proveu diversos punts a la superfície dels enllaços de la cadena per garantir la uniformitat.

- Duresa esperada: 58–62 HRC. 

2. Prova de duresa del nucli:

- Utilitzeu l'escala Rockwell C (HRC) o Brinell (HBW) per mesurar la duresa del material del nucli.

- Proveu el nucli tallant una secció transversal d'una baula de cadena i mesurant la duresa al centre.

- Duresa esperada: 30–40 HRC. 

3. Prova del perfil de duresa:

- Utilitzeu la prova de Vickers (HV) o de microduresa per avaluar el gradient de duresa des de la superfície fins al nucli.

- Prepareu una secció transversal de l'enllaç de la cadena i feu-hi marques a intervals regulars (per exemple, cada 0,1 mm).

- Representa gràficament els valors de duresa per determinar la profunditat efectiva de la caixa (normalment on la duresa baixa a 550 HV o 52 HRC).

Valors de duresa recomanats per a la cadena transportadora de raspadors d'escòria

- Duresa superficial: 58–62 HRC (després de carburació i tremp).

- Duresa del nucli: 30–40 HRC (després del reveniment).

- Profunditat efectiva de la caixa: la profunditat a la qual la duresa baixa a 550 HV o 52 HRC (normalment entre 0,5 i 2,0 mm, segons els requisits).

Valors de duresa per a la cadena transportadora de raspadors d'escòria
Prova de duresa de cadena d'enllaços rodons 01

Control de qualitat i estàndards

1. Freqüència de proves:

- Realitzar proves de duresa en una mostra representativa de cadenes de cada lot.

- Proveu diversos enllaços per garantir la coherència. 

2. Estàndards:

- Seguiu les normes internacionals per a les proves de duresa, com ara: ISO 6508

Recomanacions addicionals per a les proves de duresa de cadenes d'enllaç rodó

1. Prova de duresa per ultrasons

- Finalitat: Mètode no destructiu per mesurar la duresa superficial.

- Procediment:

- Utilitza una sonda ultrasònica per mesurar la duresa en funció de la impedància de contacte.

- Aplicacions:

- Útil per provar cadenes acabades sense danyar-les.

- Equipament: Duròmetre per ultrasons. 

2. Mesura de la profunditat de la caixa

- Finalitat: Determina la profunditat de la capa endurida de la malla de la cadena.

- Mètodes:

- Prova de microduresa: Mesura la duresa a diferents profunditats per identificar la profunditat efectiva de la caixa (on la duresa baixa a 550 HV o 52 HRC).

- Anàlisi metal·logràfica: examina una secció transversal al microscopi per avaluar visualment la profunditat de la caixa.

- Procediment:

- Talla una secció transversal de l'enllaç de la cadena.

- Polir i gravar la mostra per revelar la microestructura.

- Mesurar la profunditat de la capa endurida.

Flux de treball de proves de duresa

Aquí teniu un flux de treball pas a pas per a les proves de duresa de cadenes carburitzades:

1. Preparació de la mostra:

- Seleccioneu una baula de cadena representativa del lot.

- Netegeu la superfície per eliminar qualsevol contaminant o incrustació.

- Per a proves de duresa del nucli i perfil de duresa, talleu una secció transversal de l'enllaç.

2. Prova de duresa superficial:

- Utilitzeu un duròmetre Rockwell (escala HRC) per mesurar la duresa superficial.

- Feu diverses lectures en diferents ubicacions de l'enllaç per garantir la uniformitat. 

3. Prova de duresa del nucli:

- Utilitzeu un duròmetre Rockwell (escala HRC) o un duròmetre Brinell (escala HBW) per mesurar la duresa del nucli.

- Proveu el centre de l'enllaç de secció transversal. 

4. Prova del perfil de duresa:

- Utilitzeu un provador de duresa Vickers o de microdurositat per mesurar la duresa a intervals regulars des de la superfície fins al nucli.

- Representar gràficament els valors de duresa per determinar la profunditat efectiva de la caixa. 

5. Documentació i anàlisi:

- Registra tots els valors de duresa i les mesures de profunditat de la caixa.

- Compareu els resultats amb els requisits especificats (per exemple, duresa superficial de 58–62 HRC, duresa del nucli de 30–40 HRC i profunditat de la caixa de 0,5–2,0 mm).

- Identificar qualsevol desviació i prendre mesures correctores si cal.

Reptes i solucions comuns

1. Duresa inconsistent:

- Causa: Cementació o tremp desigual.

- Solució: Assegureu-vos que la temperatura i el potencial de carboni siguin uniformes durant la carburació i que l'agitació sigui adequada durant el refredament.

2. Baixa duresa superficial:

- Causa: Contingut insuficient de carboni o tremp inadequat.

- Solució: Verificar el potencial de carboni durant la carburació i assegurar-se que els paràmetres de refredament siguin adequats (per exemple, la temperatura de l'oli i la velocitat de refredament).

3. Profunditat excessiva de la caixa:

- Causa: Temps de carburació prolongat o temperatura de carburació elevada.

- Solució: Optimitzar el temps i la temperatura de carburació en funció de la profunditat de la caixa desitjada. 

4. Distorsió durant l'apagament:

- Causa: Refredament ràpid o desigual.

- Solució: Utilitzar mètodes de refredament controlat (per exemple, refredament amb oli amb agitació) i considerar tractaments per alleujar l'estrès.

Estàndards i referències

- ISO 6508: Prova de duresa Rockwell.

- ISO 6507: Prova de duresa Vickers.

- ISO 6506: Prova de duresa Brinell.

- ASTM E18: Mètodes d'assaig estàndard per a la duresa Rockwell.

- ASTM E384: Mètode d'assaig estàndard per a la duresa per microindentació.

Recomanacions finals

1. Calibratge regular:

- Calibrar regularment els equips de prova de duresa utilitzant blocs de referència certificats per garantir la precisió. 

2. Formació:

- Assegurar-se que els operadors estiguin formats en les tècniques adequades de les proves de duresa i en l'ús dels equips. 

3. Control de qualitat:

- Implementar un procés robust de control de qualitat, que inclogui proves de duresa i documentació periòdiques. 

4. Col·laboració amb proveïdors:

- Treballar en estreta col·laboració amb proveïdors de materials i instal·lacions de tractament tèrmic per garantir una qualitat consistent.


Data de publicació: 04-02-2025

Deixa el teu missatge:

Escriu el teu missatge aquí i envia'ns-el