Sažetak:Analizom ključnih tehničkih indeksa za ležajnog valjka stranog štitnika stroja, poput hemijskog sastava, tvrdoće i mikrostrukture, tehnička podrška predviđena je za nacionalizaciju vretenastih ležaja za mašinu za štitnike, što je od velikog značaja.
Ključne riječi:Rolni ležaj; Shield mašina; Mikrostruktura
Glavni ležaj mašine štitnika je ključna komponenta štitnika, koja se koristi u Shield Cutterhead sistemu. Njegov radni vijek i pouzdanost direktno utječu na sigurnost izgradnje stroja štitnika. Trenutno je glavni tržište ležaja stajala u Kini u potpunosti monopolizirane od strane stranih zemalja. Da bi se postigla lokalizacija tehnologije Tuneling Shield Tunneling, potrebno je samostalno razvijati i izraditi glavne ležajeve mašina za tuneliranje štitova. Zbog oštrog radnog okruženja i kompleksa nosivosti glavne osovine mašina za tuneliranje štitova, moraju izdržati kombinirane opterećenja poput aksijalne sile, radijalne sile, prevrtanjem itd. Pri radu pod teškim i promjenjivim uvjetima opterećenja. Performanse, pouzdanost i radni vijek valjci su ključni faktori koji određuju radni vijek i pouzdanost glavnih ležajeva štitnika. Stoga razumijevanje i savladavanje kvalitete materijala i toplotnog tretmana Napredni strojevi za cijembe stranog preduzeća Glavni valjci za ležajeve od velikog je značaja za lokalizaciju glavnih ležajeva špitnika.
1. Hemijska analiza
Hemijski sastav glavnog ležaja uzoraka ležaja uzoraka štitnika u zemlji i u inostranstvu testirani su pomoću švicarskog ARL 4460 Direktnog čitačkog spektrometra. Rezultati su prikazani u tablici 1. Valjkasti materijal u Kini je GCR18MO, a standardne vrijednosti u tablici su zahtjevi GB \/ T {3}}. Prema tablici, sadržaj C, CR, SI, elementi u tragovima i elementima nečistoće u glavnom ležaju valjkasti materijal strojeva za strane štitnike slični su GCR18MO-u, ali sadržaj MN i MO-a je relativno visok. Stoga se može utvrditi da materijal koji se koristi za glavni ležaj strojeva stranih štitnika pripada GCR18MO visokog ugljičnog kromiranog čelika.
Zbog složenog stresa na glavnim ležajevima valjka škidnika i relativno velike veličine valjka ( 100 mm × 100 mm), kako bi se zadovoljili servisni uvjeti, jezgro valjka također mora imati veliku snagu. Stoga je potrebno da materijal mora imati visoku ublažavanju. Povećanje sadržaja MN-a u materijalu glavnih valjci strojeva za tuneliranje stranih štitova uglavnom je usmjeren na poboljšanje uglednosti čelika i jačanje matrice; Na odgovarajući način povećavajući sadržaj elemenata MO ne samo da poboljšava ublaživost, već i prevladava i problem od ublažavanja bablestine uzrokovanog povećanjem sadržaja MN elementa.
Tabela 1 Usporedba hemijskog sastava glavnih ležajnih valjci mašina za tunele štitova u zemlji i inostranstvu
2. Metallografska analiza
Olympus GX51 optički mikroskop korišten je za obavljanje testiranja metalografske strukture na glavnim ležajni valjcima za tuneliranje stranih štitnika. Površina i jezgra metalografske strukture prikazane su na slici 1 i slici 2, respektivno. Rabljeni isključivač je 4% alkoholna otopina kiseline.
Slika 1 površinska metalografska struktura
Slika 2 metalografska struktura srca
Upoređujući sliku 1 i Slika 2, može se jasno vidjeti da postoji veliki broj neljudnih karbida (bijela svijetla mrlja na slici) i martenzit (tamno siva područja) u srcu. Razlog pojavljivanja nerazrešenih karbida je da je pod istim prestankom i izolacijom grijanja, ekvivalentno vrijeme jezgre za izolaciju kraće od one površine, a austenitizacija nije dovoljna, što rezultira velikom količinom karbida ne rastvara se u austenitu. Razlog pojavljivanja sabirne strukture nastaje zbog velike veličine valjka i pod istim uvjetima hlađenja, jezgro nije dobilo potrebnu stopu hlađenja za Bainit.
Svrha provođenja metalografske analize na uzorku je utvrditi da li su mikrostruktura glavnih valjci strojeva za strašne štitnike Martenzite, donjeg bainita ili kompozitne strukture oboje kako bi se utvrdili njihove metode procesa i parametara za toplinsku obradu. U zlatnoj fazi sa niskim uvećanjem, crna igla poput struktura koja se mogu jasno vide su uglavnom niža bainita. Donji bainit je mehanička smjesa sastoji se od karbonskih prekrivenih listova i interno precipiranih karbida. GCR18MO spada u visoki ugljični čelik, a mikrostruktura dobivena nakon utapanja je lima nalik osobu (igla poput martenzita). Stoga je pod metalografskim mikroskopom, mikrostruktura donjeg bainita izuzetno slična onoj visokog karbona mačensite. Samo provođenjem dubinskog promatranja i analize njezine mikrostrukture kroz elektronski mikroskop mogu se izvršiti precizne presude.
3. Analiza mikroskopijske mikroskopije prijenosa elektrona
Glavni ležajni uzorci mašina za tuneliranje stranih štita analizirani su japanskom elektroničkom elektronikom elektronskim mikroskopom, a lokacije za uzorkovanje prikazane su na slici 3. Veličina uzorka je 0,5 mm × 10 mm × 10 mm. Debljina uzorka je mljevena do 200-500 NM koristeći metodu Ion Thaning, a zatim analiziranjem elektronskim mikroskopijom prijenosa.
Slika 3 Shematski dijagram lokacije uzorkovanja
Preliminarno promatranje pokazuje da uzorci uglavnom karakterišu niži bainit. U ravnim rezancima nalaze se mali karbiji i nekoliko martensita bez karbida. Statistički rezultati pokazuju da postoji oko 80% ~ 90% nižeg bainita, male količine martenzita i neodređenih velikih karbida. Slike elektronskih mikroskopa prijenosa prikazane su u brojkama 4-6.
Slika 4 Karakteristike bainita
Slika 5 Kainitne karakteristike i neljubljene karbide
Kroz prenosni elektron mikroskopij analize, može se vidjeti tijekom izotermnog utapanja glavnih valjci za nošenje stranih štitnika strojeva za tuneliranje, kako bi se poboljšala snaga i tvrdoća valjka i na taj način poboljšavaju njihov nosivost, način podešavanja procesa izotermnog gašenja. Nakon gašenja, rezultirajuća struktura nije jednostrana struktura batina, već kompozitna struktura uglavnom sastoji se od bainita i sadrži malu količinu martenzita. Ova kompozitna struktura ne samo da ima visoku čvrstoću i tvrdoću, već ima i dobru žilavost utjecaja, što može udovoljiti oštrim uslugama špitnika glavnih ležajeva.
Slika 6: Karakteristike bainita i martenzita
Nakon određivanja sastava materijala, relativni sadržaj Bainita i Martenzite može se podesiti podešavanjem izotermalnih parametara procesa gašenja. Glavni faktori koji su utjecali na sadržaj bainita su:
(1) Temperatura grijanja: Što je veća temperatura grijanja, što je stabilniji austenit, a veći sadržaj preostalog austenita i niže sadržaj bainita nakon izotermnog gašenja.
(2) Pod istim izotermnim vremenom, niža izotermna temperatura, sporije je stopa transformacije bainita, što je veći sadržaj preostalog austenita i niži sadržaj Bainita.
(3) Na istoj izotermnoj temperaturi, kraći izotermna vremena, manje potpuna transformacija bainita, niže sadržaj bainita, a veći sadržaj martenzita. Među faktorima koji utječu na transformaciju bainita, podešavanje temperature grijanja i izotermne temperature donijet će mnoge nepovoljne faktore, stoga je raspon prilagođavanja oboje vrlo mali. Tijekom izotermnog utapanja, relativni sadržaj Bainita i Martenšita može se podesiti smanjenjem izotermnog vremena, tako da je transformacija bainita nepotpuna, a preostali Austenit može se pretvoriti u mačensite i poboljšati snagu i tvrdoću valjka.
4. Inspekcija tvrdoće
Da bi se shvatila tvrdoća i distribucija glavnih valjci ležaja stranih štitnika, testiranje tvrdoće provedeno je na krajnjim licima valjka sa površine u unutrašnjost, sa ukupno 8 bodova testirano. Zatim recite valjak duž 1\/2 njegove duljine, brusite profil i koristite tester za tvrdoće Rockwell za testiranje površinske tvrdoće, temeljne tvrdoće i njihove distribucije valjka sa njegove ivice do centra. Testirano je ukupno 16 bodova, a rezultati ispitivanja prikazani su u tablici 2. Lokacija ispitivanja tvrdoće prikazana je na slici 7.
Tabela 2 Testiranje tvrdoće Rezultati glavnih ležajnih valjci mašina za tuneliranje stranih štita
Slika 7 Karta testiranja tvrdoće
Prema tablici 2, tvrdoća valjka za kraj je relativno visoka, sve iznad 60 HRC-a i vrlo ujednačeno, s maksimalnom razliku od tvrdoće od samo 1,1 HRC.
Razlog visoke tvrdoće valjka je da su strani valjkasti materijali povećali sadržaj elementa MN-a i na odgovarajući način povećava sadržaj MO elemenata, što poboljšava uglednost čelika; Pored toga, za vrijeme izotermnog utapanja valjka, stopa hlađenja valjkastim na kraju lica je relativno brza.
Razlog jednolične tvrdoće valjka je taj što su sastav i struktura stranih materijala vrlo ujednačeni, a tokom toplotnog tretmana hlađenje različitih dijelova valjka je relativno ujednačeno.
Zbog složenog stresa na glavnim ležajevima strojeva za tunele štitnika, ne traže se samo da valjci imaju dobru žilavost, ali i visoku čvrstoću i tvrdoću kako bi se ispunili njihovi zahtjevi za nošenje velikih opterećenja. U slučaju da je utvrđen sastav valjkastih materijala, tvrdoća valjka u potpunosti ovisi o svom procesu za toplinsku obradu. Od izbora materijala za glavne valjke za nošenje stranih štitnika i analize njihove mikrostrukture, može se utvrditi da je postupak termičke obrade koji se koristi za valjke uglavnom bainitni izotermalni gaz. Svrha bainitnog izotermnog gašenja je dobiti nižu batinatnu strukturu, koja ima dobru sveobuhvatnu mehaničku svojstva. Međutim, ako se koristi konvencionalni bainitni izotermni tretman za gašenje, dobićena struktura je 100% niža bainitna struktura. U usporedbi s martenzitnom strukturom, iako je žilavost značajno poboljšana, tvrdoća je relativno niska, što ne može ispuniti zahtjeve glavne osovine ležaja špitnika.
Podešavanjem promenskih parametara procesa izotermnog utapanja i promjenu morfologije, udjela i zaostalog austenitnog sadržaja sabirne strukture dobivene nakon izotermnog utapanja, tvrdoća izotermnog gašenja može se poboljšati. Glavni faktori koji utječu na tvrdoću dijelova nakon izotermnog gašenja su:
(1) Debljina bainitnog tkiva. FINERER Organizacija, to je veća tvrdoća. Debljina organizacije može se prilagoditi podešavanjem izotermne temperature bainitnog izotermalnog gašenja. Smanjenje izotermne temperature, sitnija je bainitna struktura i veća tvrdoća.
(2) Sadržaj bainita, koji se odnosi na relativni sadržaj bainita i martenzita u tkivu. Što je veći sadržaj bainita, niži sadržaj martenzita u tkivu, a niža tvrdoća i obrnuto. Sadržaj bainita u organizaciji može se prilagoditi podešavanjem izotermnog vremena za gašenje. Što je duže izotermno vrijeme, veći sadržaj bainita u tkivu, niži sadržaj martenzita, a niža tvrdoća. Iz ovoga se vidi da se izotermalno udaranje valjka valjka može na odgovarajući način skratiti za povećanje sadržaja martenzita u strukturi, u konačnici postizanje cilja poboljšanja tvrdoće valjka.
(3) Sadržaj preostalog Austenita. Što je veći sadržaj za preostale austenite, niža tvrdoća.
5. Analiza veličine zrna
Rezultati analize zrna glavnih valjci mašina za tuneliranje stranih štitova prikazani su na slici 8. Položaj uzorka prikazan je na slici 3. Ispratni rabljeni je otopina picične kiseline, natrijum-dodecilbenzenesulfonate i hlorovodonične kiseline u vodi.
Slika 8 Veličina zrna
Kao što je prikazano na slici, veličina zrna valjka je vrlo mala, dosegnuta metodi nivoa 9 u GB \/ T 6394 "za određivanje prosječne veličine metana meta". Mnogo je faktora koji utječu na veličinu zrna, od kojih su najvažniji od hemijskih sastav materijala i temperature grijanja i vrijeme zadržavanja tijekom termičke obrade. Što je veća temperatura grijanja i duže vrijeme zadržavanja tijekom toplinske obrade, grubih veličina zrna i obrnuto.
Veličina zrna čelika ima značajan utjecaj na njegova svojstva. Zbog činjenice da su granične granice prepreke za dislokacijsko kretanje, oni doživljavaju značajan otpor deformacije kada su deformirani na granični položaj zrna. Granice zrna mogu ograničiti plastičnu deformaciju unutar određenog raspona. Stoga, više graničnih granira postoje, veća je jačina prinosa čelika. Što je veća razina veličine zrna, finija zrna, veća je ukupna površina granica žitarica i veća snaga prinosa čelika. Zbog sposobnosti granica zrna kako bi se spriječilo širenje mikrokrakova u čeliku, fine žitarice također mogu poboljšati žilavost čelika.
6. Zaključak
Kroz sveobuhvatnu i detaljnu analizu glavnih valjci tunela za strašne štitnike, sastava materijala, toplotna obrada mikrostrukture, tvrdoća, veličina zrna i preostale austenitni sadržaj valjka, pružajući tehničku podršku za razvojnih ležajeva u Kini i imaju značajne implikacije na lokalizaciju glavnih ležajeva za mašine za tuneliranje Shield.
2025. 2. tjedna WBM Preporuka proizvoda:
Rezač:
WBM proizvodi konusni valjak s visokom efikasnošću i automatizacijom. Valjci se formiraju na jednom automatskom hladnom prešu za naslov i nahranili su, rezati i udarati u matricu za pet koraka.
Možemo proizvesti različite tipove i veličine konusni valjak, uključuju: kombinirani udarac, vanjski rukav, oštricu, kombinirani punch, cvorni cilindar, kombinirani rukav, umetnuti.
