Стали для горного оборудования

Коллектив ученых Государственного научного центра НПО "ЦНИИТМАШ" (входит в машиностроительный дивизион "Росатома" - Атомэнергомаш) разработал и исследовал перспективы литейной стали для производства горнорудного оборудования.

Для изготовления машин и конструкций, работающих в районах с температурой до минус 40-60 градусов Цельсия, применяются хладостойкие износостойкие стали. Зимой эффективность работы нынешнего оборудования в этих районах резко падает из-за аварий и поломок, связанных с материалами, из которых оно изготовлено. Предполагаемая доля материалов, удовлетворяющих требованиям высокой износостойкости и хладостойкости, в составе работающего в северных регионах оборудования не превышает 10-15%. Кроме того, высокая доля (более 60%) принадлежит высоколегированным, дорогим сталям, экологически опасным при выплавке и ремонте.

Обеспечить повышение износостойкости и хладостойкости сталей возможно только при комплексном подходе и тщательном анализе всех факторов. Такая работа даст возможность усовершенствовать существующие и произвести новые высокопроизводительные машины, оборудование и материалы для работы в холодном климате.

"Развитие горнодобывающей и других отраслей промышленности в Сибири и на Крайнем Севере определяет необходимость создания хладостойкой техники, работающей в условиях температур до минус 40-60С и воздействия интенсивного абразивного или ударно-абразивного износа. Целью исследований был выбор рационального состава литейных износостойких сталей и технологии их создания применительно к горнорудному оборудованию и условиям, в которых оно работает, - рассказывает заведующий лабораторией литейных процессов института металлургии и машиностроения ЦНИИТМАШ Фейзулла Нуралиев. – Преждевременные результаты показывают, что сравнивая с применяемыми сегодня материалами, разработанные в ЦНИИТМАШ литейные стали могут повысить износостойкость литых деталей на 20-25%". Он также отметил, что в качестве материалов для исследований применялся металл лабораторных плавок, выплавленный в индукционной плавильной печи, залитый в виде плиты размером 100х60х50 мм (в соответствии с ГОСТ 977-88) и термообработанный на оборудовании ЦНИИТМАШ.

Все работы по данному направлению вели сотрудники института металлургии и машиностроения и института материаловедения ЦНИИТМАШ. В ходе исследований были предложены способы получения высокой ударной вязкости при минус 40 градусах Цельсия, рационального управления структурой литых сталей (путем модифицирования и микролегирования) и комплексная технология термообработки отливок из предложенных износостойких сталей. Устранение структурной неоднородности, измельчение размера зерна, наиболее выгодное сочетание прочности и вязкости материала отливок позволят обеспечивать высокую надежность работы деталей машин, оборудования и конструкций для горнорудной промышленности. В результате для широкого опробования в горно-обрабатывающей отрасли предложены две марки из комплексно-легированных сталей, а также из аустенитной метастабильной стали, способной заменить экологически опасную сталь 110Г13Л.