Sažetak: Površinske pukotine na valjcima s željezničkim ležajevima analizirane su metodama kao što su inspekcija magnetskih čestica, pranje hladne kiseline i metalografski pregled. Rezultati su pokazali da su sekundarno ugasivanje opeklina generiranih tijekom procesa proizvodnje valjka bio glavni uzrok pucanja na valjanoj površini valjka. Uzimanjem mjera kao što je smanjenje dodatka za mljevenje lica valjka, povećanja dodatka za mljevenje vanjskog promjera i jačanja upravljanja rukavom, eliminirana je opeklina uzrokovana sekundarnim gašenjem.
Ključne riječi: željeznički ležajevi; Valjak; Mljevenje; izgorjela; pukotina
Tijekom normalnog održavanja L (P) 3226x1 valjka valjka valjkastih automobila nakon održavanja, inspekcija magnetskih čestica otkrila je jednu ili nekoliko pukotina otprilike raspoređenih duž aksijalnog smjera na valjanoj površini pojedinih valjka. Materijal valjka je GCR15, a najduže vrijeme ugradnje i upotrebe valjka je 18 mjeseci. Maksimalna kilometraža autobusa dosegla je 700000 kilometara. Sljedeći tekst daje detaljnu analizu četiri uzorka valjka.
1. Pregled i analiza
1.1 Makroskopsko morfološko promatranje
Makroskopsko promatranje i inspekcija magnetskih čestica provedena su na morfologiji pukotina valjaka u 4 uzorka (numerirana 1 # do 4 #), a na njihovim valjanim površinama i krajnjim licima nisu pronađeni drugi oblici oštećenja, osim pukotina. Morfologija pukotina valjka 1 # do 4 # prikazana je na slici 1, među kojima je 10 pukotina s duljinom od 4 7-9 mm uočeno na valova 1 #; Četiri pukotine s duljinom od 4-9. 5 mm primijećene su na kolutu 2; Na valjak 3 opaženo je ukupno 11 pukotina s duljinama od 3 do 20 mm; Na valjak su primijećene dvije pukotine s duljinama od 40 i 45 mm.
1.2 Rutinska inspekcija projekta
Kemijski sastav, tvrdoća, uključivanja i strukture ugašenja i ublažavanja četiri valjka pregledani su u skladu s TB\/T {3010-2001 "Tehnički uvjeti za naručivanje čelika s visokim ugljičnim kromom za valjane ležajeve željeznice", JB\/T {1} "Tehnička stanja za toplinu čelika visokog ugljika, rolling čelika" "Standardi za kontrolu kvalitete za željezničke valjane ležajeve". Rezultati su pokazali da su sirovina i kvaliteta toplinske obrade valjaka bili u kvalificiranom rasponu i zadovoljili su odgovarajuće standardne zahtjeve.
Slika 1 morfologija pucanja valjka
1.3 Pregled pranja kiseline
Četiri pukotina valjka podvrgnuta su pranju hladne kiseline prema JB\/T {1255-2001 standardnim, a primijećeno je da je bilo više svijetlo sive bijele ili svijetle bijele tragove duž obodnog smjera na valjanoj površini četiri valjka. Rubovi jarko bijelih područja bili su okruženi tamnim crnim prugama, a položaji pukotina bili su u svijetlosivim bijelim ili svijetlim bijelim područjima, koja su bila tipična morfologija opeklina. Morfologija opeklina valjka 3 # i 4 # nakon pranja kiseline prikazana je strelicama na slici 2 i slici 3.
Slika 2-3 # morfologija opeklina hladne kiseline
Slika 3 4 # morfologija opeklina hladne kiseline
1.4 Analiza loma
Pomoću uređaja za rezanje žice, valjak od 4 # izrezan je vodoravno. Dok je štitio originalnu pukotinu od oštećenja, drugi kraj pukotine na 4 # valjku je ručno isključen. Morfologija loma nakon otvaranja prikazana je na slici 4. Promatrajući površinu loma, može se utvrditi da na obje strane eliptične kutije postoje radijalni grebeni (što odgovara sivom bijelom području površine označene eliptičnom okvirom na slici 3), kako je naznačeno strelicom prikazanom u smjeru na slici. Na temelju njihovog smjera, može se utvrditi da je izgorjelo područje na površini valjka područje izvora pukotina.
Slika 4: Morfologija prijeloma valjka br. 4
Metalografski pregled s obje strane 1,5 pukotine
Odaberite svijetlo bijelo područje duž opsega valjka od 4 #, prerežite ga i mljejte vodoravno i upotrijebite 4% alkohol dušične kiseline da biste ga korodirali prije nego što ga stavite pod mikroskop za promatranje. Utvrđeno je da na obje strane pukotine nije bilo dekarburizacije. Izuzetno tanki bijeli svijetli sloj na površini bio je sekundarna ugašena martenzitna struktura s dubinom od oko 10-30 µm, a visokotemperaturna struktura ispod površine bila je oko 70-140 µ m. Jezgra matrice bila je normalna metalografska struktura. Pukotina započinje od bijelog svijetlog sloja sekundarnog ugašenog martenzita na površini i proteže se do matrice. Metalografska struktura s obje strane valjka od 4 # prikazana je na slici 5.
Iz gornjih rezultata inspekcije, vidi se da su jedna ili nekoliko pukotina koje se pojavljuju na valjanoj površini pojedinih valjka u željezničkim ležajevima povezane s sekundarnim opeklinama u gašenju na površini valjka.
Slika 5: Metalografska struktura s obje strane valjka 4 #
2. Analiza uzroka opeklina
2.1 Istraživanje i analiza uporabe ispucanih valjaka
Željeznički ležajevi su ključne komponente vozila, ugrađene u parove u kutiji osovine i podmazane željeznicom IV mast. Moraju izdržati određena radijalna i aksijalna opterećenja, a uobičajene greške uključuju ljuštenje radne površine, pukotine zamora, pitting i električne korozije. Što se tiče pojave pukotina valjka, istraga na licu mjesta utvrdila je da, osim nekoliko valjka s opeklinama i pukotinama, nije bilo abnormalnosti u izgledu, boji maziva i statusu podmazivanja drugih dijelova ležaja. Pregled magnetskih čestica potvrdio je da na unutarnjim i vanjskim prstenastim površinama nisu pronađene pukotine; Prema podacima o temperaturi koje je zabilježio alarm za temperaturu vozila, može se vidjeti da je temperaturni porast ležaja osovine također normalan. Korozija ispucane površine valjanja valjka provedena je korištenjem otopine alkohola od 3% dušične kiseline, a promatranje pod mikroskopom od 400x potvrđeno je da na površini valjanja nije bilo znakova električne korozije. Zbog činjenice da je morfologija pukotine neispravnog valjka uzdužna ravna pukotina različitih duljina, a mjesta pojave su i na površini kotrljanja, uzorak raspodjele u sloju opeklina razlikuje se od onog uzrokovanog električnom erozijom (raspodjeli uzorak električnog sloja erozije uglavnom je kružni luk). Stoga se može isključiti da su opekline i pucanje površine valjanja valjaka uzrokovani lošim podmazivanjem ili električnom erozijom tijekom rada ležaja. Stoga se može zaključiti da se opeklina na valjanoj površini valjka dogodila tijekom proizvodnog procesa, a pucanje valjane površine valjka može biti posljedica pokretanja i širenja pukotina umora na mjestu sagorijevanja pod naizmjeničnim kontaktnim naponom.
2.2 Mehanizam formiranja i karakteristike mljevenih opeklina
Kad su dijelovi ležaja mljeveni nakon toplinske obrade, na površini dijelova nastaju visoke temperature zbog topline mljevenja, uzrokujući lokalne promjene u površinskoj strukturi i svojstvima. Ova vrsta oštećenja obično se naziva izgaranje mljevenja. Bržiranje opeklina općenito su podijeljene u dvije vrste: jedna je izmirivanje opeklina visoke temperature; Druga vrsta je sekundarno gašenje.
Temperaturni raspon za sagorijevanje visokih temperatura je od iznad temperature kaljenja dijela do ispod kritične temperature AC1 prijelaza čelične faze, približno između 200 i 745 stupnjeva. Na ovoj temperaturi, površne strukture martenzita i zaostale austenitne strukture raspadat će se i transformirati se u strukture martenzita ili martenzita, koje imaju lošu otpornost na koroziju kiseline i izgledaju tamno crno nakon pranja hladne kiseline. Stoga su opekline visoke temperature poznate i kao "crne opekline".
Lokalna trenutna visoka temperatura nastala sagorijevanjem tipa sekundarnog gašenja javlja se iznad kritične temperature AC1 čelične transformacije, koja je oko 800 stupnjeva ili više. Površna martenzitna struktura podvrgava se faznoj transformaciji i pretvara se u austenit, koja se zatim hladi rezanjem tekućine i ponovno ugašena tako da tvori sekundarni kartenzitski sloj. Ova struktura nije lako korodirana kiselinom, pa je nakon pranja hladne kiseline površina opekline sivo bijela ili svijetlo bijela, a okolna područja je tamno crna. Stoga su opekline tipa sekundarnog gašenja poznate i kao "bijele opekline". Tkivo sagorijevanja tipa sekundarnog gašenja stvorit će značajan zatezni napon na površini radnog komada, što može izazvati pukotine pod određenim uvjetima. Tijekom postupka mljevenja, područje sekundarnog gašenja izgaranja sklono je stvaranju mljevenih pukotina pod djelovanjem stresa za mljevenje. Obično su pukotine mljevenja vrlo male i ne mogu se otkriti golim promatranjem oka. Metoda inspekcije magnetskih čestica mora se koristiti za njihovo prepoznavanje.
2.3 Istraživanje ozljeda opeklina na površini prerade valjka
Površina mljevenja valjka uključuje površinu vanjskog promjera i dva krajnjeg lica. Proces površinskog mljevenja površinskog promjera koristi kroz vrstu bez središnje mlin za kontinuirano mljevenje, koje je podijeljeno u četiri procesa: grubo mljevenje, fino brušenje, fino brušenje i ultra preciznost. Ukupno je dovršeno 10 postupaka mljevenja i ultra preciznosti. Površina vanjskog promjera valjka se obrađuje pomoću brusilice bez tipa, s malom brzinom unosa i dobrim uvjetima hlađenja, a općenito ne uzrokuje sekundarne opekline. Precizno mljevenje vanjskog promjera prihvaća potpuno automatsku brusilicu bez CNC -a, koja ima automatsku dijagnozu, alarm i zaštitne funkcije. Jednom kada se tijekom postupka obrade dogodi abnormalnost, oprema će izdati zapovjedništvo, a također je nemoguće proizvesti kružne mljevene opekline. Istraživanje grubog mljevenog procesa vanjskog promjera, pregledano je ukupno 5009 zapisa o inspekcijskim zapisima o rolerima i nije pronađeno fenomen izgaranja mljevenja. Obrada lica s valjkama prihvaća horizontalnu brusilicu s dvostrukim krajem kako bi istovremeno brusila oba lica, podijeljena na grubo mljevenje i postupke finog brušenja. Nakon istrage, utvrđeno je da su na površini vanjskog promjera na površini valjka na površini valjke na površini vanjskog promjera na površini valjke m775b1 horizontalnom osi dvostruke krajnje brusilice. Nakon finog mljevenja inspekcije vanjskog promjera i pranja kiseline, ustanovljeno je da su na površini valjka na površini vanjskog promjera bilo opeklina.
2.4 Reprodukcijski test
Za karakteristike bez cendinga razvijen je testni plan za mljevenje simulacije, što uključuje umjetno povećanje količine i brzine mljevenja, ne pravo presvlačenje kotača za mljevenje, isključivanje ili smanjenje protoka tekućine za rezanje ili naglog nestanka struje tijekom mljevenja. Ovi uvjeti ispitivanja uzrokuju da se temperatura u području mljevenja brzo povećava. Nakon više testova pronađene su samo ogrebotine i spiralne crne opekline na površini vanjskog promjera valjka. Međutim, simulacijski testovi provedeni su na dvostrukoj brusilici za lice pod teškim uvjetima brušenja (koristeći povećano brušenje lica, istrošene stare rukave, smanjeni protok tekućine za rezanje, pasivacija kotača itd.), A rezultati su pokazali da su tragovi izgaranja određene širine na površini vanjskog promjera valjka (slika 6), što označava dvostruko na licu, dvostruko podmazano na površini. Površina promjera valjka.
Slika 6. tragovi sagorijevanja generiranih mljevenjem dvostrukih krajnjih lica
Kroz dubinsku analizu principa mljevenja i karakteristike postupka brušenja dvostrukog krajnjeg lica, otkriva se da, kada mljeveni valjci, valjci ulaze u 25 cilindričnih rukava na kružnom mljevenom disku. Disk mljevenja okreće se i šalje valjke u područje mljevenja kotača za mljevenje. Disk za mljevenje i kotač za brušenje okreću se međusobno, a kotači za lijevu i desnu mljevenju istovremeno mljeve dva krajnjeg lica. Tijekom mljevenja, površina vanjskog promjera valjka i unutarnji zid čelične rukave stvara veliko trenje, tvoreći trenutnu visoku temperaturu. Zbog malog jaza između rukava i valjka, tekućinu za rezanje teško je ohladiti na vrijeme. Kad se uvjet mljevenja pogorša (poput prekomjerne obrade na krajnjem licu), temperatura će se brzo povećati iznad kritične temperature prijelaza čelične faze. Kad se valjak okreće s diskom za mljevenje na refluks tekućine za rezanje u donjem dijelu, brzo će se ohladiti, što rezultira sagorijevanjem tipa sekundarnog gašenja ako je površinski dodatak procesa vanjskog promjera premalen, tkivo opeklina nije uklonjeno i ostalo na površini valjka.
3. Preventivne mjere
Kada koristite dvorsko brusilicu s horizontalnom osi za brušenje valjka, površina vanjskog promjera valjka sklona je opeklinama. Metoda za sprečavanje opeklina je smanjenje stvaranja topline trenja između unutarnjeg zida rukava i površine vanjskog promjera valjka. Preporučene preventivne mjere uključuju: (1) podešavanje protoka procesa i povećanje dodatka za mljevenje vanjskog promjera valjka nakon brušenja dvostrukog lica. Dodajte postupak vanjskog promjera grubog mljevenja i podesite originalni postupak dvostrukog krajnjeg lica grubog brušenja i postupak finog mljevenja dvostrukog krajnjeg lica nakon grubog postupka mljevenja vanjskog promjera; Prije grubog brušenja procesa vanjskog promjera, prilagodite dodatak za brušenje vanjskog promjera nakon brušenja dvostrukog kraja s izvornog 0. 06-0. {4}} 8 mm do {8}}. Vanjski promjer površine valjka; (2) Smanjite dodatak za mljevenje dvostrukih krajnjih lica valjka. Zazor dvostrukog krajnjeg lica podešen je od 0 {45-0. 60 mm do 0. {20-0. 40 mm, a formulirana je i razumna dimenzija duljine obrade. Brzina dimenzionalne promjene nakon toplinske obrade strogo se kontrolira kako bi se osiguralo da se dimenzija duljine valjka ulazi u postupak brušenja dvostrukog krajnjeg lica kontrolira unutar standardnog raspona tolerancije, smanjujući silu rezanja i trenje na unutarnjem stijenci rukava; (3) Poboljšajte strukturu rukava. Napravite ulaz za rezanje tekućine na vanjskoj površini rukava, što može omogućiti da se tekućina za rezanje glatko teče u unutarnji zid rukava tijekom prerade, smanjite toplinu trenja i izbjegavaju površinske opekline; (4) Ojačati upravljanje važnim učvršćenjima poput rukava i strogo provesti propise za zamjenu rukava. Kada broj valjka obrađenih u postupku brušenja dvostrukog krajnjeg lica dosegne 200000 do 250000 ili je pokretanje koturaljki na kraju prelazi toleranciju, svi rukavi moraju biti zamijenjeni; Ako na površini vanjskog promjera valjka još uvijek postoje tragovi izgaranja nakon dvostrukog mljevenja i inspekcije pranja kiseline (sve dok se grubo mljevenje procesa promjera), treba zamijeniti sve rukave; (5) Poboljšati procesne dokumente i standardizirati standarde inspekcije pranja kiseline. Navedite vrijeme, učestalost i količinu inspekcija pranja kiseline, pojasnite zahtjeve za rukovanje slučajevima opeklina otkrivenih tijekom pranja kiseline, te odmah i točno identificirajte probleme s kvalitetom opeklina.
2025. svibnja3.Tjedan preporuka WBM proizvoda:
Rezač:
WBM proizvodi konusne kolutne matrice s visokom učinkovitošću i automatizacijom. Valjci se formiraju na jednom automatskom preša za hladno glavu i hrani se, režu i udaraju u matricu na pet koraka.
Možemo proizvesti različite vrste i veličine konusnih valjka s osiguranjem kvalitete, uključivati: kombinirani udarac, vanjsko rukave, oštricu, kombinirani udarac, cilindar za dovod, kombinirane matrice, dvoslojni rukav, umetnite.
