
Когда слышишь про пальцы траков гусениц, многие сразу думают о твердости — мол, чем тверже, тем лучше. Но на деле перекаленная сталь в карьере лопается как стекло, особенно при -40° в Сибири. Мы в ООО Шэньян Чжумэн Тяжелая Техника через три партии брака усвоили: тут важен баланс между износостойкостью и вязкостью.
Сейчас работаем с сталью 40ХНМ — после проб с 35ГЛ и 110Г13Л. Первая слишком пластичная, вторая хрупкая при ударных нагрузках. В 40ХНМ ключевой момент — контроль содержания хрома на уровне 0.9-1.2%, иначе при закалке пойдут внутренние трещины.
На печах 10 тонн иногда бывает разгон по марганцу — если выше 0.8%, при термообработке появляется отпускная хрупкость. Такие пальцы в экскаваторе Hitachi EX3600 не выдерживают и двух месяцев в известняковом карьере.
Кстати, про карьеры — для медных рудников с кислотной средой перешли на сталь 30ХН3МФ. Дороже, но сернистые соединения не разъедают металл в зоне запрессовки.
Раньше использовали обычный песок с глиной — потом столкнулись с проблемой разупрочнения поверхностного слоя. Сейчас перешли на полимерный песок, но и тут есть нюансы: если перегреть смесь выше 80°C, оболочковая форма дает усадку до 0.3 мм на длине пальца.
Особенно критично для пальцев гусениц БелАЗ — там посадка в трак должна быть с зазором 0.05-0.08 мм. Больше — будет разбивать посадочное место, меньше — при нагреве заклинит.
Наш цех сейчас дает стабильность ±0.02 мм по диаметру, но добились этого только после установки немецкого контрольно-измерительного комплекса. До этого ручной замер микрометром давал расхождения до 0.1 мм между операторами.
Сначала делали сквозную закалку до HRC 48-52 — пальцы действительно не изнашивались, но ломались на изгиб. Особенно в гусеницах бульдозеров, где кроме радиальной нагрузки есть еще и скручивание.
Сейчас используем поверхностную высокочастотную закалку с отпуском — сердцевина остается вязкой (HRC 32-35), а поверхность до HRC 58. Ресурс вырос с 800 до 1500 моточасов на карьерных самосвалах.
Но есть тонкость — переходная зона между закаленным слоем и сердцевиной. Если она резкая, под нагрузкой появляются концентраторы напряжения. Пришлось разработать трехступенчатый режим отпуска именно для этой зоны.
По опыту скажу — 70% брака связано не с химией или твердостью, а с дефектами поверхности. Микротрещины от литья, раковины в зоне фаски — все это снижает усталостную прочность.
Сейчас каждый палец трака проверяем магнитопорошковым методом, но раньше ограничивались выборочным контролем. Результат — возврат партии от клиента в Красноярске: на 20% пальцев при ультразвуковом контроле нашли внутренние поры.
Особенно строгий контроль для пальцев гусениц роторных экскаваторов — там нагрузки переменные, усталостные трещины растут быстро. Разработали специальную методику испытаний на стенде с имитацией реальных нагрузок.
В 2022 году поставили партию пальцев для гусениц экскаватора ЭКГ-12 — вроде все по ТУ. Через три месяца клиент жалуется: износ в 2 раза выше обычного. Оказалось, в карьере была повышенная абразивность породы — пришлось экстренно менять технологию поверхностного упрочнения.
Другой случай — пальцы для гусениц тоннелепроходческих комплексов. Там оказалась важна не только износостойкость, но и стойкость к переменным температурным нагрузкам. Стандартная термообработка не подошла — разрабатывали индивидуальный режим с двойным отпуском.
Сейчас через сайт https://www.zmcasting.ru часто приходят запросы на нестандартные исполнения — например, с буртиком особой формы или с дополнительными канавками для смазки. Для таких случаев у нас есть отдельная технологическая линия с гибкими настройками.
Пробовали делать пальцы с наплавкой твердым сплавом — ресурс действительно растет, но стоимость производства увеличивается в 3 раза. Для большинства карьеров экономически невыгодно, хотя для особых условий могли бы предлагать.
Сейчас экспериментируем с лазерной закалкой — дает более стабильную толщину упрочненного слоя. Но оборудование дорогое, и пока не вышли на серийное производство таким методом.
В целом, производство пальцев гусениц — это всегда поиск компромисса между стоимостью, ресурсом и конкретными условиями эксплуатации. Универсального решения нет, поэтому в ООО Шэньян Чжумэн Тяжелая Техника для каждого клиента подбираем индивидуальный вариант исходя из реальных нагрузок и экономической целесообразности.