в результаті зносу, а також поломок при змінних по величині й напрямку навантажень втрачає здатність виконувати технологічні функції.
До основних чинників, який впливає на надійність і довговічність металургійного устаткування, слід віднести: механічні властивості металів, з яких виготовлені деталі, якість їх виготовлення і конструктивне виконання, зміцнюючу обробку, закони навантаження та умови експлуатації.
Деякі відомості про руйнування вузлів прокатних сортових станів і класифікація причин втрати ними здатності виконувати задані технологічні функції.
Вихід з ладу деталей металургійного устаткування відбувається в основному з трьох причин: внаслідок зносу, раптових поломок і освіти та росту втомних тріщин, що викликають зрештою поломку деталі.
Деталі прокатного устаткування, що працюють при зіткненні з розпеченим металом в умовах високих і швидко мінливих температур, також піддаються інтенсивному зносу. Поверхня прокатних валків викрашівается внаслідок високих питомих тисків між валком і прокатує металом. Через швидкої зміни температур на поверхні валків з'являється сітка розпалу.
Валки робочої кліті працюють в умовах безперервного стирання їх металом при прокатці, зазнаючи великих напруги при динамічних навантаженнях і іноді при високій і різко змінюється температурі. Тому до якості валків пред'являються дуже високі вимоги, оскільки воно визначає нормальну роботу табору, його продуктивність і якість готового прокату.
На шаропрокатним стані застосовуються валки, виготовлені зі сталі 35 ХГСА, такі валки забезпечують отримання готових куль з хорошою поверхнею після гарячої прокатки.
Такі вузли прокатних станів, як універсальні шпинделі і підшипники кочення прокатних валків, зношуються під дією високих питомих тисків у поєднанні з великими швидкостями ковзання.
Раптові поломки деталей металургійного устаткування, що виникають від одноразових перевантажень, є, як правило, наслідком порушень технологічного режиму, викликаних недоглядом технічного персоналу або невідповідністю сировини, що переробляється пропонованим до нього вимогам.
У разі поломки деталі проводять ретельний аналіз причин, що викликали поломку, вивчають вид зламу, досліджують макро - і мікроструктуру матеріалу і на основі одержуваних даних намічають заходи щодо запобігання поломок.
Аналіз зламів є об'єктивним методом, що дозволяє оцінювати величину перевантаження, концентрацію напружень, умови розвитку втомної тріщини й інші особливості руйнування деталей. Він дозволяє конструкторам і експлуатаційникам оцінювати міцність деталей і попереджати їх поломки.
Умови навантаження, що викликали втомне руйнування, можуть бути встановлені за такими ознаками, як характер зламу, глибина розвитку втомної тріщини, ступінь і характер нахилу поверхні зламу, число вогнищ розвитку тріщини, характер і частота слідів ліній фронту поширення тріщини, число осередків виникнення тріщин.
При аналізі зламів необхідно враховувати вплив наступних факторів на міцність і вид зносу деталі: властивості матеріалу, методу виготовлення і обробки деталі; її конструктивних особливостей; умов роботи і навантаження. Для цього необхідно знати особливості механізму втомного руйнування і закономірності впливу різних факторів.
Для втомних зламів характерна наявність в перетині чітко виражених зон руйнування з дрібнозернистою, фарфоровидних або шліфованою і зони статичного (швидкого) руйнування решті частини перетину з волокнистою будовою для в'язких металів або грубозернистим для тендітних. Відповідно з поступовим розвитком руйнування в зламі можна виявити такі характерні зони: зародження втомних тріщин (мікроскопічні і макроскопічні локальні місця), розвитку тріщин (втомне руйнування), прискореного руйнування (перехідна зона) і остаточного швидкого руйнування (статичний долом).
Характер зламу визначається рівнем діючих напруг: чим вище перевантаження, тим менше зона втомного руйнування і більше зона статичного руйнування. При великих перевантаженнях може виникнути кілька вогнищ розвитку тріщин, які потім можуть дати кілька зон втомного руйнування. Блиск поверхні зони втомного руйнування збільшується зі зменшенням перевантажень і збільшенням числа циклів навантаження до руйнування.
Напрямок розвитку тріщин залежить від виду напруженого стану і орієнтування головних напружень: при розтягу, стиску і вигині тріщини розвиваються на поверхні дії головних нормальних напружень, а при крученні - спочатку в площині дії дотичних напружень, а потім у площині головних нормальних напружень. Розвивається тріщина проникає в глиб перетину, утворюючи лінію фронту її просування. На швидкість її просуван...
