Металлы для деталей крановых механизмов

Для изготовления деталей крановых механизмов используют углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-71*) и качественные (ГОСТ 1050-74*), а также легированные (ГОСТ 4543-71*) и специальные стали. Указанные стали применяют в виде проката, поковок (ГОСТ 8479-70*) или отливок (ГОСТ 977-75*). Как правило, прокат поставляется в исходном, т.е. после горячей прокатки, или отожженном состоянии, а поковки и отливки применяют после нормализации и отпуска или закалки и отпуска.

При изготовлении детали может быть проведена иная термическая обработка, которая соответственно даст другие механические характеристики металла. В табл. 1.1.9 приведены механические характеристики некоторых наиболее часто применяемых марок сталей после различных видов термической обработки. Используя эти данные, надо учитывать, что сталь прокаливается только на ограниченную глубину, которая определяется по графикам прокаливаемости, приведенным в ГОСТах на эти материалы.

Кроме указанных в таблице марок в крановых механизмах часто используют следующие стали (ГОСТ 380-71*): Ст0 – для изготовления кожухов механизмов, распорных втулок, шайб, закладных крышек редукторов и других деталей, не воспринимающих значительных нагрузок; Ст3пс – для изготовления кованых корпусов подшипников, шайб, гаек, сварных барабанов и блоков; ВСт3сп – для изготовления пластичных крюков, щек подвесок, сварных барабанов, коушей букс; ВСт4сп – для изготовления гаек крюков, болтов, шпилек и других непривариваемых деталей, от которых требуется повышенная по сравнению со сталью ВСт3сп прочность. Механические характеристики этих сталей, кроме стали Ст0 (σв=320МПа, ɛ=22%, остальные механические характеристики не нормируются), приведены в табл.1.1.1 и 1.1.2. Механические характеристики и примеры применения отливок из сталей и чугунов представлены соответственно в табл. 1.1.10 и 1.1.11.

Пределы выносливости машиностроительных сталей, определяемые на полированных цилиндрических образцах диаметром 7,5 мм, при изгибе с вращением могут быть приближенно вычислены по формуле (ГОСТ 25.504-82) σ-1=(0,55-10-4σв) σв (МПа). Пределы выносливости литых сталей примерно на 20% ниже. Пределы выносливости при кручении τ-1= 0,6 σ-1.

В деталях кранов, предназначенных для работы в холодном климате, следует применять стали с низким порогом хладноломкости. Это обеспечивается соответствующим химическим составом, мелкозернистой структурой и малым содержанием вредных примесей, серы, фосфора, мышьяка. для рабочих температур от-50 до -60ºС ГОСТ 14892-69** рекомендуют применять стали 35, 45, 40Х, при температуре отпуска 500 ºС и толщинах деталей не более 15-25мм, а также сталь 40ХН, которая после такого же отпуска может применяться в деталях толщиной до 50мм при температурах до -80 ºС. Кроме того, имеется опыт применения сталей 20Х, 12ХНМА и 34ХН3М. Отливки должны применяться только после термообработки (отпуск, нормализация, закалка + отпуск) и преимущественно ІІІ группы (ГОСТ 977-75*), по возможности, с меньшим содержанием углерода.

В особых случаях, когда требуется обеспечить специальные свойства деталей, низкое электрическое сопротивление, антифрикционность, малый вес при достаточно высокой прочности и коррозионной стойкости, применяют цветные металлы и сплавы (табл.1.1.12). Их использование должно быть экономически целесообразно.

Характеристики материалов для деталей зубчатых, червячных передач более подробно даны в т.2, п.V.1.

1.1.9 Стали для деталей механизмов (поковки, прокат, штамповки)

 

1.1.10 Стальное литье для деталей механизмов

 

1.1.11 Чугунное литье для деталей механизмов

 

1.1.12 Цветные металлы и сплавы для деталей механизмов и электрооборудования