86

Стали для цепей

По мере своего развития люди находились в поиске способов, дающих возможность сделать лучше свои условия жизни, орудия труда, эффективность работы и трудозатраты. Чтобы добиться всего этого и не останавливаться на одном месте, необходимо непрерывно совершенствоваться во всевозможных сферах так появлялось оборудование с оригинальными функциями, оптимизировались технологии, велась разработка и начинали использоваться новые материалы, характеристики которых отвечали всем установленным требованиям. К числу наиболее ценных и важных материалов в любой из возможных отраслей промышленности относятся сплавы, основу которых составляют железо и углерод. Сочетание таких химических элементов даёт твёрдый и прочный материал – углеродистую сталь.

Зачастую технологические задачи требуют применения сталей с оригинальными свойствами. В некоторых случаях требуется максимальная жёсткость – сопротивление к изменению формы, порой требуется твёрдость – сопротивление к износу, иногда требуется сохранение свойств при ударных нагрузках и прочее. Стандартный сплав железа и углерода не способен соответствовать всем перечисленным требованиям. Свойства углеродистой стали могут изменяться, что зависит от содержания углерода, так с увеличением уровня углерода увеличивается и твёрдость стали. Однако содержание углерода не сильно влияет на коррозионную стойкость или на сохранение свойств при высоких температурах – жаропрочность. В таких случаях используется легированная сталь. Это сталь, в состав которой, помимо железа и углерода, добавляются металлы, которые существенно меняют свойства.

Комплектующие для цепи изготовлены из разных сталей, что обусловлено испытанием разной нагрузки каждой из составляющих цепи. В связи с этим, если учитывать специфику работы, то лучшим вариантом будет выбор сталей, увеличивающих срок эксплуатации цепи.

При работе цепи втулка и валик наиболее «уязвимы». Вследствие изнашивания этих деталей цепь «вытягивается», после чего требуется ремонт или замена. Валик и втулка постоянно контактируют, образуя трение. Кроме того представленные детали всё время испытывают нагрузку на изгиб. В связи с этим, для поддержания работоспособности, валик и втулка должны иметь высокие показатели твёрдости и жёсткости. В производстве валика применяют стали 40Х, 30ХГТ или 20ХГМ. перечисленные стали содержат хром (Х), повышающий твёрдость материала и его устойчивость к коррозии. Марганец (Г) сильно увеличивает устойчивость к износам и стойкость к ударным нагрузкам, причиной чему служат такие исключительные свойства как: отсутствие износа при механическом воздействии на сталь с марганцем, происходит обратное – поверхность материала становится прочнее. Добавление титана (Т) в определённых пропорциях повышает плотность стали и, чем повышает прочность - свойство стали сопротивляться разрушениям от напряжений внешних сил.

В изготовлении втулки используют углеродистую сталь 10, сталь 20, сталь легированную марганцем (Г). Представленные стали имеют относительно небольшую стоимость, однако, если грамотно подойти к осуществлению термической обработки, то они получат требующиеся жёсткость и твёрдость.

В изготовлении роликов цепей также используются углеродистые стали 10, 20, 35 и 45. Благодаря высоким показателям жёсткости и твёрдости, полученных в ходе термической обработки, получается предотвратить ускорение износа роликов, претерпевающих удары и трение качения при контакте со звёздочкой.

Своё значение в устройстве цепи имеют и пластины. Как правило, качество исполнения пластин определяет максимальную нагрузку цепи на разрыв. Говоря иначе, качество пластин оказывает непосредственное влияние на их надёжность. Пластины испытывают как постоянные усилия на растяжение, так и трение о направляющие или же, о части оборудования. Рассматривая цепи с прямым контуром пластин, где они выполняют функции связующих элементов цепи и транспортировки, можно обратить внимание, что одним из ключевых показателей долговечности цепи выступает устойчивость к износам. В качестве материала для пластин используется сталь 40Г, 45Г, 40Х, 50ХФ. Марганец (Г), хром (Х) и в особенности ванадий (Ф) защищают материал от истирания. Заслуживает внимания и тот факт, что ванадий (Ф) после термообработки делает структуру пластин вязкой. Это служит причиной уменьшения влияния трения.

В число важнейших элементов цепи является соединительное звено, необходимое для того, чтобы замыкать отрезок цепи в кольцо. Соединительному звену должно сохранять целостность для исключения разрыва цепи под нагрузкой, справляться с нагрузками на изгиб, на растяжение, а вместе с тем обладать высоким пределом прочности к усталостным нагрузкам. В связи с этим в состав стали валика соединительного звена включают молибден (Мо), марганец (Г) или кобальт (К), увеличивающий устойчивость к ударным нагрузкам.

За всем этим следует вывод, что правильный подбор материалов для деталей цепи, опирающийся на условия её работы, даёт возможность значительно увеличить период эксплуатации цепи.

Правда, нередко может образоваться вопрос: почему цепи, произведённые из высоколегированных сталей в Китае, порой имеют более низкие характеристики по сравнению с европейскими или японскими цепями, произведёнными из низколегированных сталей, несмотря на то, что различий в технологиях изготовления почти нет? Всё дело в материалах. Все страны-производители используют свои стандарты качества. К параметрам, использующимся при определении качества цепей, относятся:

    1. Химический состав (отклонение от определённого содержания легированных веществ и процентное содержание вредных примесей, таких как - фтор, фосфор, кремний); 2. Физические параметры (качество проката, отливки и прочие отклонения от однородности структуры металла; отсутствие разного рода дефектов).

    Япония и страны ЕС выдвигают особенно высокие требования к качеству используемого материала, по сравнению с Китаем. В связи с этим, качество европейских или японских цепей изначально выше.

Осуществляя поставку цепей под заказ, сотрудники нашей компании вместе со специалистами инженерно-технической службы завода-изготовителя предоставят Вам всю необходимую помощь в подборе наиболее подходящих вашему индивидуальному заказу марок сталей.