Исследование микроструктуры материала рельсовых проводников скиповых стволов шахт

Цель работы
Целью исследования является в разработке технологии упрочнения и повышения износостойкости элементов армировки шахтных стволов.
www.themegallery.com

Актуальность работы
С увеличением глубины разработки полезных ископаемых и производительности подъемных установок требования к качественным параметрам армировки и подъемных сосудов, их надежности и долговечности возрастают.
Актуальной задачей является разработка методов и средств для снижение износа и повышения износостойкости элементов армировки шахтных стволов.
www.themegallery.com

Основные задачи исследования
Методика проведение эксперимента
1
Разработка технологии упрочнения рельсовых проводников методом газопламенной закалки
2
Повышение износостойкости вкладышей башмаков скольжения путем замены материала.
3

Износ элементов армировки
Рисунок – Износ рельсовых проводников

Нагрузка и воздействия на
элементов армировки
Классификация нагрузок и воздействий на армировку

Из за чего износ
Темное поле - перлит, Светлое поле - феррит
Рисунок - Микроструктура рельсовой стали после горячей прокатки без последующей термообработки (х200)

Из за чего износ
Таблица - Химический состав в % стали М71
Рисунок – Промышленные рельсы Р-43
(масса 1м рельса=43 кг)

Влияние режима термообработки на микроструктуру рельсовой стали
www.themegallery.com

Проведенные исследования
Рисунок – Зависимость износостойкости материала
от твердости поверхности

Из за чего износ
Рисунок – Микроструктура термически обработанной стали (х8000)
а) сорбит закалки, б) сорбит отпуска
а) б)

Какие анализы будем делать
отсутствие металлургических дефектов;
1
структура однородная, мелкодисперсный сорбит закалки;
2
твердость 350-380 НВ, плавное распределение твердости по глубине закаленного слоя;
3
высокие механические свойства;
4
5
высокая контактно-усталостная прочность.

Преимущества газопламенной закалки
отсутствие необходимости в специальных производственных помещениях;
1
2
простота и низкая стоимость оборудования и аппаратуры;
2
3
низкая стоимость термоупрощенных деталей.

Испытание на износостойкость
Рисунок - График для определения скорости истечения и скорости движения горелки при заданном сечении детали

Испытание на износостойкость
Рисунок – Зависимость твердости перлитной стали от удельного
расхода газа при газопламенной закалке

Испытание на износостойкость
Рисунок - Распределение твердости по глубине закаленного слоя

Испытание на износостойкость
Рисунок - Распределение микротвердости
по глубине закаленного слоя

Испытание на износостойкость
Рисунок - Распределение микротвердости в приповерхностном слое
(до 1 мм)

Результаты эксперимента
Рисунок - Микроструктура поверхности рельса после газопламенной закалки – сорбит закалки

Результаты эксперимента
Рисунок - Структура рельса сорбит закалки НВ 400

Из за чего износ
Таблица - Химический состав и механические свойства сталей

Из за чего износ
Таблица - Химический состав высокохромистых износостойких чугунов

ВЫВОДЫ
Определена оптимальная структура материала для
рельсовых проводников – сорбит закалки.
Установлено количественное соотношение между
параметрами структур сорбит закалки и сорбит
отпуска.
Определены параметры термообработки, позволяющей
получить структуру сорбит закалки. На основании
полученных параметров разработана технология
упрочнения рельсовых проводников.
Предложен и опробован в практических условиях
новый материал для производства вкладышей башмаков
скольжения, позволяющий увеличить износостойкость и
срок эксплуатации на 20—30%.
Установлены причины выхода из строя элементов
армировки: рельсовых проводников и вкладышей
башмаков скольжения.