Вячеслав Михайлович Матюнин
111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14
Vyacheslav M. Matyunin
14, Krasnokazarmennaya str., 111250
Артём Юрьевич Марченков
111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14
Artem Yu. Marchenkov
14, Krasnokazarmennaya str., 111250
Павел Владимирович Волков
111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14
Pavel V. Volkov
14, Krasnokazarmennaya str., 111250
Василий Юрьевич Волоховский
111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14
Vasily Yu. Volokhovsky
14, Krasnokazarmennaya str., 111250
Александр Николаевич Воронцов
111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14
Alexander N. Vorontsov
14, Krasnokazarmennaya str., 111250
Валентин Владимирович Гончаров
162608, г. Череповец, ул. Мира, д. 30
Valentin V. Goncharov
30, Mira str., 162608
Нагрев и термоциклирование канатной проволоки из углеродистой стали существенно влияют на ее механические свойства и долговечность работы всего каната в условиях эксплуатации. Однако несмотря на большой объем исследований по установлению причин разрушения канатов литейных кранов на металлургических заводах и выработке мероприятий по их устранению, аварии, связанные с их внезапным разрывом, происходят. Поэтому проблема остается сложной и требует дальнейших исследований. В настоящее время в конвертерных цехах металлургических предприятий внедрены новые системы отсоса выбросов горячих потоков воздуха, что позволило снизить опасно высокую температуру до T = = 240 – 300 °C и избежать перегрева канатов. Однако в этом температурном интервале металл проволок подвергается интенсивному влиянию синеломкости — явления, вызывающего снижение характеристик пластичности металла. В работе приведены результаты исследования влияния температуры нагрева и числа циклов при термоциклировании на изменения характеристик механических свойств проволок канатов из стали 70КК методом растяжения. Испытания проволочных образцов проводили при комнатной температуре, а также после воздействия высокоинтенсивного нагрева и термоциклирования при различных температурах и числах циклов. Экспериментально подтверждено наличие зоны синеломкости для проволок каната диаметром 1,65 мм в интервале температур T = 200 – 240 °C. Установлено, что при температуре T = 240 °C происходит наибольшее снижение относительного сужения (на 21 %) и повышение временного сопротивления на 4,8 %. Явление синеломкости следует учитывать при оценке конструкционной прочности стали. Показано, что существуют резервы по увеличению работоспособности канатов с учетом данных по диагностированию характеристик механических и магнитных свойств металла в производственных условиях.
Heating and thermal cycling of carbon steel rope wire significantly affect the mechanical properties and durability of the entire rope under operating conditions. However, despite a large amount of studies aimed at determination of the reasons for destruction of the ropes of foundry cranes at metallurgical plants and development of measures for their elimination, accidents attributed to sudden rupture unfortunately occur. Therefore, the problem is still urgent and requires further research. Nowadays, new exhaust air suction systems for hot air streams mounted in converter shops of metallurgical enterprises reduce dangerously high temperatures to T = 240 – 300°C thus providing the possibility to avoid overheating of the ropes. However, the rope metal is exposed to a strong impact of blue brittleness – phenomenon, which causes reduction of the metal plasticity in this temperature range. We present the results of studying the impact of the heating temperature and number of cycles in thermocycling on changes in the characteristics of the mechanical properties of steel 70KK wire ropes in tensile tests. Tests of the wire samples are carried out at room temperature and after their exposure to high-intensity heating and thermal cycling at different temperatures and number of cycles. confirmed Presence of zones of blue brittleness is proved experimentally for the wire rope with a diameter of 1.65 mm in a temperature range of 200 – 240°C. It is shown, that the largest reduction in the relative narrowing (21%) and increase in the ultimate tensile stress by 4.8% occurred at a temperature of 240°C. This phenomenon should be taken into account when assessing the structural strength of steel. It is shown that there are reserves to increase the life cycle of ropes, taking into account the data on diagnostics of the mechanical and magnetic characteristics in industrial conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.