СКОЛЬКО МОЖНО СЭКОНОМИТЬ ИСПОЛЬЗУЯ СТАЛЬ HARDOX 450?

СКОЛЬКО МОЖНО СЭКОНОМИТЬ ИСПОЛЬЗУЯ СТАЛЬ HARDOX 450?

Использование износостойкой стали более высокой твердости, как правило, позволяет снизить общие затраты, поскольку относительная дороговизна материала повышенной твердости с лихвой компенсируется увеличением срока службы и, в большинстве случаев, повышенными эксплуатационными качествами. Кроме того, износостойкая сталь более высокой твердости (450 HBW вместо 400 HBW) может обеспечить немедленную экономию за счет снижения расхода материала при изготовлении изделия.

Снижение расхода материала достигается относительно просто - путем использования износостойкой стали повышенной твердости с уменьшенной толщиной листа. При этом, чтобы правильно выбрать толщину листа (без ущерба для срока службы изделия), необходимо учесть воздействия, которым будет или может подвергаться изделие. Как правило, детали и изделия из износостойкой стали подвергаются износу в результате абразивных и ударных воздействий, статическим нагрузкам и динамическим нагрузкам. Сравнив показатели стойкости к этим видам воздействий у износостойких листовых сталей с твердостью 400 HBW и 450 HBW, можно определить допустимые пределы уменьшения толщины стального листа.

В данном случае износостойкость определяется только твердостью стали. При этом следует отметить, что срок службы стали зависит не только от твердости самой стали, но и от соотношения твердости стали и твердости материала, воздействующего на сталь в процессе эксплуатации изделия. Как следствие, увеличение срока службы при использовании стали 450 HBW вместо стали 400 HBW будет различным для разных воздей    ствующих на сталь материалов. Кроме того, разница в сроке службы будет различной при абразивных и ударных воздействиях. 
      Для абразивных воздействий имеются довольно сложные модели, позволяющие оценить воздействие на сталь различных материалов (камень, минералы, отходы и т.д.). Увеличение срока службы при использовании стали 450 HBW по сравнению со сталью 400 HBW составляет от 15% в случае абразивного воздействия самых твердых минералов (кремнезем и тверже) до 75% в случае гранита. Поскольку стали с твердостью 400 HBW и 450 HBW практически никогда не используются с кремнеземом и более твердыми минералами, увеличение срока службы в большинстве случаев составляет от 40% (известняк) до 75%.
     Ударные воздействия учесть труднее. Модель, позволяющая оценить влияние ударных воздействий на срок службы стали, будет готова лишь в конце этого года. В настоящее время имеются результаты испытаний на сцепление, опытно-промышленных испытаний ударно-отражательной дробилки и эксплуатационных испытаний приемного бункера первичной дробилки. По результатам опытно-промышленных испытаний ударно-отражательной дробилки увеличение срока службы при использовании стали HARDOX 450 по сравнению со сталью HARDOX 400 составило примерно 23% при работе с кварцитом и примерно 36% при работе с фонолитом. Для рабочей поверхности приемного бункера первичной дробилки эксплуатационные испытания на гранитном карьере в Гетеборге продемонстрировали увеличение срока службы примерно на 39%.

Стойкость стали к статическим нагрузкам зависит от ее прочности. Прочностью называется нагрузка, которую материал способен выдержать без изгиба и иных деформаций. В данном случае прочность наилучшим образом выражается через предел текучести (Rp0,2), который у стали HARDOX 450 на 20% выше, чем у стали HARDOX 400 (1200 МПа и 1000 МПа соответственно).

Под действием динамических (ударных) нагрузок изделие из стали либо деформируется, либо ломается. Стойкость изделия к деформации и разрушению под действием динамических нагрузок определяется ударной вязкостью стали. Если из-за недостаточной ударной вязкости ударные нагрузки вызывают деформацию изделия, то степень деформации, как и в случае статических нагрузок, определяется прочностью стали (пределом текучести). Установить, какая ударная вязкость достаточна для данных условий применения, очень непросто. В любом случае, чем выше ударная вязкость, тем выше стойкость стали к разрушению и развитию трещин. Под ударной вязкостью (KV, -40°C) здесь понимается энергия (Дж), необходимая, чтобы сломать образец стали сечением 0,8 см2. У стали HARDOX 400 ударная вязкость составляет 45 Дж, у стали HARDOX 450 она равна 40 Дж. Это на 12% ниже, чем у стали HARDOX 400, но выше, чем у других марок стали с твердостью 400 HBW.

Таким образом, сталь HARDOX 450 на 20% прочнее и как минимум на 23% устойчивее к износу, чем сталь HARDOX 400 (в случае самых твердых минералов разница составляет около 15%), а в наилучшем случае износостойкость повышается на 75%. Как следствие, сталь HARDOX 450 позволяет уменьшить толщину листа (и расход материала) на 20% без ущерба для износостойкости и срока службы изделия. На практике это означает, что вместо листа толщиной 25 мм можно использовать 20-мм лист, а вместо 10-мм листа - 8-мм лист. Этот подход уже успешно апробирован изготовителями кузовов. Благодаря переходу на сталь HARDOX 450, им во многих случаях удалось уменьшить толщину листа на 1-2 мм (например, с 8 мм до 6 мм или с 6 мм до 5 мм)

ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЙ	ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛА	ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ	HARDOX 450	HARDOX 400	РАЗНИЦА 450/400
АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС	износостойкость	уменьшение веса /г/	Программа WearCalc		от 40% до 75%
УДАРНЫЙ ИЗНОС	износостойкость	уменьшение веса /г/	Экспериментальные и практические результаты		от 23% до 39%
СТАТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ	прочность	предел текучести /Rp0,2/	1200 МПа	1000 МПа	20%
ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ	ударная вязкость	ударная вязкость KV, -40°C	40 Дж	45 Дж	-12%