Стандарт JB/T 6392.2-2017: поверхность катания кранового колеса
JB/T 6392.2-2017 «Краны. Ходовые колёса. Часть 2. Поверхность катания колеса» — специализированный стандарт на поверхность катания ходовых колёс кранов. Стандарт устанавливает технические требования к поверхности катания, спецификацию термической обработки и методы контроля.
Технические требования к поверхности катания
Келуде Тяжёлая Промышленность осуществляет комплектную поставку ходовых колёс всех технических характеристик. Стандарт определяет поверхность катания как зону непосредственного контакта колеса с рельсом, воспринимающую значительные контактные напряжения и износ. Термическая обработка поверхности катания (поверхностная закалка) обеспечивает твёрдость поверхности HB300~380 при сохранении вязкости сердцевины HB≤269. Глубина закалённого слоя — не менее 15 мм (измеряется от поверхности катания внутрь). Применяется индукционная закалка токами средней частоты: нагрев до температуры 880~920°C с последующим водяным охлаждением, отпуск при температуре 400~500°C. Требование к равномерности твёрдости: разница твёрдости в различных точках одного колеса не должна превышать HB40.
Твёрдость поверхности катания колеса должна быть рационально согласована с твёрдостью рельса — твёрдость колеса, как правило, на HB30~50 выше твёрдости рельса. При чрезмерно высокой твёрдости ускоряется износ рельса, при недостаточной — ускоряется износ самого колеса. Рекомендуемое сочетание: колесо HB300~350 с рельсом HB250~280 (рельс QU70 или QU80). Стандарт также устанавливает требования к микроструктуре поверхности катания — закалённый слой должен иметь структуру мелкоигольчатого мартенсита, после отпуска — структуру отпущенного мартенсита.
Стандарт детально регламентирует методы контроля качества термической обработки поверхности катания. Контроль твёрдости: равномерно по окружности поверхности катания выбираются 4 точки, измеряется среднее значение; разница твёрдости в точках одного колеса не должна превышать HB40. Контроль глубины закалённого слоя: методом Виккерса от поверхности катания к сердцевине выполняются последовательные замеры до глубины, на которой твёрдость снижается до 1,1 твёрдости сердцевины. Металлографический контроль: на поперечном сечении колеса отбирается образец, микроструктура закалённого слоя должна представлять собой мелкоигольчатый мартенсит, после отпуска — отпущенный мартенсит. Наличие крупноигольчатого мартенсита и остаточного аустенита не допускается.
Требования стандарта к эксплуатации и техническому обслуживанию поверхности катания: новые колёса перед вводом в эксплуатацию должны пройти приработку — обкатку без нагрузки в течение 2 часов для обеспечения полного прилегания поверхности катания к рельсу. В процессе эксплуатации каждые 500 часов работы необходимо измерять диаметр колеса для контроля величины износа; каждые 1000 часов работы проверять твёрдость поверхности катания в диапазоне HB300~380. При появлении на поверхности катания выкрашивания или вмятин глубиной более 1 мм эксплуатация должна быть приостановлена для ремонта или замены колеса. Замена колеса обязательна при уменьшении толщины реборды более чем на 40% от первоначальной или при уменьшении высоты реборды более чем на 50%. Разница диаметров колёс на одной оси не должна превышать 0,5 мм, в противном случае возникает набегание реборды колеса на рельс.
Контроль закалённого слоя
Контроль закалённого слоя по стандарту включает: контроль твёрдости (поверхность HB300~380, плавное снижение в переходной зоне, сердцевина HB≤269), контроль глубины закалённого слоя (≥15 мм), металлографический контроль (мелкоигольчатый мартенсит в закалённом слое, отпущенный мартенсит после отпуска). Методы контроля: твёрдость измеряется твердомером Роквелла или Бринелля, глубина закалённого слоя — методом Виккерса или металлографическим методом. Проверке подвергается 1 изделие от партии (не менее 1) с измерением распределения твёрдости по всему поперечному сечению.
Поверхностная закалка
Сохранение вязкости
Индукционная закалка
HB30~50
Выкрашивание, трещины
Высоты >50%
| Ходовое колесоТехнические характеристики | Материал | твёрдость поверхности катания(HRC) | Глубина закалённого слоя(mm) | Давление колеса(kN) |
|---|---|---|---|---|
| Φ350×130 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤120 |
| Φ400×130 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤160 |
| Φ500×150 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤250 |
| Φ600×150 | 65Mn | 40~48 | ≥15 | ≤360 |
Износ и списание ходовых колёс
Износ поверхности катания (уменьшение диаметра) более 5% от первоначального диаметра является основанием для замены колеса. При появлении выкрашивания, вмятин глубиной более 1 мм или трещин на поверхности катания колесо подлежит замене. Износ реборды, при котором толщина уменьшается более чем на 40% от исходной, либо уменьшение высоты реборды более чем на 50%, также требует замены. Разница диаметров колёс на одной оси не должна превышать 0,5 мм. В процессе эксплуатации измерение диаметра колеса для контроля величины износа проводится каждые 500 часов работы.
| пункты контроля | технические требования | Метод | Период |
|---|---|---|---|
| твёрдость поверхности катания | HB300~380 | ТвердостьСчётчик | На партию |
| Глубина закалённого слоя | ≥15mm | Металлография/Виккерс | На партию |
| величина износа | Уменьшение диаметра≤5% | Штангенциркуль | 500h |
| Реборда | Уменьшение толщины≤40% | Штангенциркуль | 500h |
| Ходовое колесоРазность | Соосность≤0.5mm | Штангенциркуль | монтажВремя |
Метод контроля качества термической обработки поверхности катания колеса по стандарту — измерение твёрдости: равномерно по окружности поверхности катания выбираются 4 точки, измеряется среднее значение. Глубина закалённого слоя контролируется методом Виккерса: измерение выполняется от поверхности катания к сердцевине до точки, где твёрдость снижается до 1,1 от твёрдости сердцевины. Металлографический контроль проводится на образце, взятом из поперечного сечения колеса: микроструктура закалённого слоя должна представлять собой мелкоигольчатый мартенсит.
Часто задаваемые вопросы
В: Зачем нужна термическая обработка поверхности катания колеса?
О: Поверхность катания колеса непосредственно контактирует с рельсом и испытывает высокие контактные напряжения и износ. Термическая обработка (поверхностная закалка) обеспечивает твёрдость поверхности катания HB300~380, при этом сердцевина сохраняет вязкость HB≤269. Глубина закалённого слоя ≥15 мм гарантирует срок службы. Закалённый слой сохраняет форму поверхности катания в течение всего жизненного цикла колеса, снижая износ.
В: Каковы параметры процесса термической обработки поверхности катания?
О: Применяется индукционный нагрев средней частоты с закалкой: температура нагрева 880~920°C, охлаждение распылением воды, температура отпуска 400~500°C. Глубина закалённого слоя ≥15 мм. Твёрдость поверхности катания HB300~380, сердцевины — HB≤269. Равномерность твёрдости: разница между точками по окружности колеса ≤HB40.
В: Каковы требования к согласованию твёрдости поверхности катания и рельса?
О: Твёрдость поверхности катания должна быть рационально согласована с твёрдостью рельса — как правило, твёрдость колеса на HB30~50 выше твёрдости рельса. При избыточной твёрдости колеса ускоряется износ рельса, при недостаточной — ускоряется износ колеса. Рекомендуемое сочетание: колесо HB300~350 с рельсом HB250~280.
В: При какой величине износа поверхности катания требуется замена колеса?
О: Замена требуется при величине износа поверхности катания (уменьшение диаметра) более 5% от исходного диаметра. Также замена необходима при выкрашивании, вмятинах глубиной более 1 мм или появлении трещин. При износе реборды — при уменьшении толщины более чем на 40% от исходной или уменьшении высоты более чем на 50%. Разница диаметров колёс на одной оси не должна превышать 0,5 мм.
