Lors de la fabrication de roues, de nombreux fabricants non professionnels de grues et utilisateurs de grues n'effectuent pas de traitement thermique des roues de grue ou ont des spécifications techniques déraisonnables. En conséquence, les roues sont sujettes à l’usure ou à l’écaillage prématuré de la couche de durcissement, ce qui entraîne une durée de vie très courte.
Ce problème est particulièrement important dans les endroits fréquemment utilisés tels que les usines métallurgiques, les quais, les ports maritimes et les chemins de fer, où la durée de vie des roues n'est que d'un ou deux ans, ce qui entraîne des coûts de main d'œuvre et de matériel importants pour la maintenance.
Notre expérience indique qu'en établissant des spécifications techniques raisonnables pour les roues et en adoptant des processus de traitement thermique complets, nous pouvons prolonger considérablement la durée de vie des roues. Voici quelques-unes des expériences partagées par notre usine dans le traitement thermique des roues de grue.
Matériaux et spécifications techniques pour les roues
Les roues de grue de notre usine utilisent deux types de matériaux : ZG55 et ZG50SiMn. La composition chimique moyenne du ZG50SiMn est de C0,5 %, Si0,6 % et Mn1,0 %. Pour les roues ZG55, la dureté de bande de roulement spécifiée est HB300-350, avec une profondeur de couche de durcissement par trempe où la dureté à 20 mm de la surface de roulement doit être supérieure ou égale à HB260. Pour les roues ZG50SiMn, la dureté de bande de roulement spécifiée est HB350-400, avec une dureté supérieure ou égale à HB280 à 20 mm de la surface de roulement. Il existe deux processus de traitement thermique pour les roues : l'un est la méthode de trempe globale de la plaque de serrage et l'autre est la méthode de trempe de surface à moyenne fréquence.
Processus de traitement thermique
Impact du traitement thermique sur le traitement des roues
Différentes méthodes de traitement thermique affectent la procédure de traitement des roues. Lors de l'utilisation du chauffage par induction à moyenne fréquence, la procédure de traitement est la suivante : Ebauche → Normalisation + Trempe → Terminer le tournage de la surface de roulement et des surfaces latérales, tournage grossier de l'alésage intérieur (en laissant une marge de 2,5 mm de chaque côté) → Chauffage à moyenne fréquence avec trempe à l'eau + Revenu à moyenne température → Finir le tournage de l'alésage intérieur → Usinage de rainure de clavette → Assemblage.
Lors de l'utilisation de la méthode de trempe globale de la plaque de serrage, le processus passe à Ebauche → Normalisation + Revenu → Tournage d'ébauche (en laissant une marge de 2,5 mm sur chaque surface de traitement) → Chauffage au four avec trempe globale de la plaque de serrage + Revenu à température moyenne → Finition du tournage → Rainure de clavette usinage → Assemblage.
Pour la production de roues à grande échelle, le traitement thermique à moyenne fréquence permet non seulement d'économiser de l'énergie et du temps de traitement, mais permet également d'obtenir une dureté de bande de roulement plus élevée. Par conséquent, le traitement thermique à moyenne fréquence devrait être encouragé dans les usines de fabrication spécialisées. D'autre part, le processus global de trempe des plaques de serrage, qui ne nécessite pas d'équipement spécialisé, convient à la production en petits lots ou aux pièces personnalisées par l'utilisateur. Cependant, la dureté de la bande de roulement ne peut être contrôlée qu'entre HB300 et 350, et il est difficile d'atteindre une dureté plus élevée, ce qui la rend moins efficace.
Étant donné que les usines non spécialisées ont des volumes de production plus petits et n'ont pas besoin d'un ensemble complet d'équipements de chauffage par induction à moyenne fréquence, seul le processus global de trempe des plaques de serrage est présenté ici.
Processus global de trempe des plaques de serrage pour roues
Le processus global de trempe de la plaque de serrage pour les roues est le suivant : placez la roue dans un four électrique de type boîte et chauffez-la à 850 - 870 degrés, en maintenant cette température pendant 2 à 4 heures. Après avoir retiré la roue du four, placez-la dans un luminaire puis plongez-la dans un réservoir d'eau pour la trempe. Enfin, chauffez la roue dans un four de trempe à fosse à 470-490 degrés, en maintenant cette température pendant 4 à 6 heures, puis laissez-la refroidir à l'air. La roue doit rester dans l'eau pendant environ 1 minute par 100 mm de diamètre.
Généralement, lors du retrait de la plaque de serrage, le noyau de la roue sera toujours rouge foncé. Le but de l'utilisation du dispositif est d'empêcher le durcissement de l'âme et du trou de l'essieu. Le diamètre de la plaque de serrage est égal au diamètre nominal de la roue moins 30 mm, et son épaisseur est de 25 mm. Après une période d'utilisation, la surface de la plaque de serrage en contact avec la roue doit être tournée pour conserver une surface lisse.
Test de dureté des roues de grue après traitement thermique
Essais de dureté des bandes de roulement des roues de grue
Les testeurs de dureté portables sont couramment utilisés pour tester la dureté des bandes de roulement des roues de grue. Pour tester la dureté de la bande de roulement, mesurez en trois points régulièrement espacés le long de la circonférence de la bande de roulement de la roue. Si deux points sur trois répondent aux exigences de dureté, la dureté de la bande de roulement est considérée comme acceptable.
Test de profondeur de couche de trempe-durcissement
La profondeur de la couche de trempe sur les roues de grue est principalement utilisée pour vérifier le processus de traitement thermique et constitue un test destructif. Une meule finie peut être ouverte avec une fraise fine de type tranche. La meule de coupe doit être solidement soutenue et un test de dureté doit être effectué à 20 mm de la surface à l'aide d'un testeur de dureté. Pendant le fraisage, il est important de contrôler la vitesse de coupe et le refroidissement pour éviter une surchauffe de la surface coupée.
Normes pour les tests de dureté et de profondeur de couche de trempe
Les tests de dureté et de profondeur de la couche de trempe des roues de grue doivent être effectués conformément à la norme nationale JB/T 6392-2008 Des roues « roues de grue » avec une dureté supérieure ou inférieure peuvent être sélectionnées.
Propriétés mécaniques des roues après traitement thermique
Force accrue
Les roues traitées thermiquement ont une dureté et une ténacité plus élevées, ce qui leur permet de résister à des charges et des contraintes de flexion plus importantes. De plus, le traitement thermique peut former une couche dure sur la surface de la roue, offrant ainsi des avantages en matière de protection.
Résistance à l'usure améliorée
Le traitement thermique améliore la dureté de surface de la roue, augmentant ainsi sa résistance à l'usure et réduisant le taux d'usure. Les roues traitées thermiquement nécessitent un entretien moins fréquent pendant leur utilisation, ce qui permet de réduire les coûts.
Résistance améliorée à la fatigue
Des charges répétées peuvent entraîner des fissures de fatigue dans les roues, affectant leur durée de vie. Le traitement thermique améliore la structure cristalline et la microstructure du matériau, améliorant ainsi la résistance à la fatigue des roues et prolongeant leur durée de vie.
En résumé, le traitement thermique est un processus clé pour améliorer la solidité, la résistance à l’usure et la résistance à la fatigue des roues. Dans la fabrication de roues de grue, le traitement thermique joue un rôle crucial dans l'amélioration des performances des roues et la garantie du fonctionnement sûr des grues. Nous pouvons fournir différents types de roues de grue traitées thermiquement et proposer des conceptions non standard personnalisées en fonction de vos besoins spécifiques. Si vous avez des besoins, n'hésitez pas à nous contacter !
