Износостойкие марки стали за последние 10-15 лет успели показать свою эффективность и применяются во многих направлениях машиностроения — для производства оборудования горно-добывающей и химической промышленности, металлургии, строительных и уборочных машин. На рынке представлен широкий ассортимент износостойких материалов с различными характеристиками и от разных производителей.
Олег Копаев
Руководитель команды компьютерного моделирования компании «Северсталь»
Часто потребители сталкиваются с проблемой выбора оптимального износостойкого продукта для своей конкретной задачи. Наш новый сервис помогает оценить эффективность применения износостойких марок стали по отношению к абразивным материалам потребителя до производства тестового изделия при реализации проектов разных уровней сложности.
В онлайн калькуляторе, находящемся в открытом доступе по адресу https://steel.support/wearresistance/, можно ознакомиться с методикой сравнения, а также сопоставить стойкости стандартных марок стали и брендовых продуктов Северсталь.
Рис. 1 Интерфейс калькулятора
Калькулятор позволяет определить изменение срока службы изделия в зависимости от используемой марки стали, перемещаемой сыпучей среды и толщины. Для расчета необходимо ввести данные по известному Вам кейсу эксплуатации и целевые значения. При добавлении в форму калькулятора информации о цене каждого продукта будет определено изменение затрат на эксплуатацию. Например, замена обычной марки стали на Powerhard 450 позволяет одновременно существенно повысить срок службы изделия и снизить затраты даже при увеличении цены материала.
Powerhard 450
марка стали позволяет повысить срок службы изделия
В расчете используются результаты лабораторного определения индекса абразивного износа по методике Бонда, основанной на измерении потери массы образцов при воздействии сыпучих сред. Испытания проводятся в лаборатории ПАО «Северсталь» на оборудовании Retsch AT 100 XL (Германия).
Retsch AT 100 XL
оборудование для испытаний
Рис. 2. Тестер Retsch AT 100 XL в лаборатории ПАО «Северсталь»
При испытании в барабане машины, образец и сыпучая среда вращаются соосно, с разными скоростями, в результате создается ударно-абразивное воздействие, имитирующее реальные условия эксплуатации. Фракция и масса сыпучей среды, время проведения испытания строго регламентированы.
Рис. 3 Анимация процесса испытания
В начале и в конце опыта масса стальной пластинки контролируется с точностью до 0,0001 г. Потеря массы пластинки в течении теста (в граммах) численно равна индексу абразивности AI.
Рис. 4 Образец металлопроката до испытания (слева) и после (справа)
Полученные при этих испытаниях результаты позволяют количественно сравнить срок службы футеровок и мелющих тел. Вопреки распространенному мнению, устойчивость материала к абразивному износу зависит не только от твердости поверхности, но и от особенностей микроструктуры. Например, при схожем уровне твердости прокат Powerhard450 производства ПАО «Северсталь» имеет стойкость на 7% выше, чем износостойкий прокат класса 450 иностранного поставщика.
на
7
%
выше стойкость проката, чем у иностранного поставщика
По запросу мы готовы бесплатно провести сравнительные лабораторные испытания износостойкости нашего металлопроката и металлопроката любых других поставщиков при взаимодействии с сыпучими средами, перерабатываемыми Вашей компанией или компаниями Ваших клиентов, предоставить отчет, подготовить персональный калькулятор, предложить варианты повышения эффективности использования износостойких материалов.
Для проведения более комплексных исследований износостойкости различного оборудования с учетом особенностей его геометрии, размерных и физико-механических характеристик сыпучей среды, характера ее движения рекомендуем обратиться к нашему партнеру — АО «Моделирование и цифровые двойники».
Специалисты АО «МЦД» имеют большой опыт проведения лабораторных исследований сыпучих сред и футеровок, моделирования и оптимизации рабочих органов горной и специальной техники на основе многодисциплинарного численного моделирования, выполненного на единой платформе, что позволяет сократить объемы натурных испытаний, обеспечить оптимизацию конструкций, режимов работы оборудования и технологических процессов.
Рис. 5 Пример работы АО «МЦД» по ковшам экскаватора
В результате нашей совместной работы со специалистами АО «МЦД», была создана комплексная методика для прогноза скорости износа защитных покрытий кузова автосамосвала при высокоинтенсивном абразивном воздействии. Данная методика оценки износостойкости марок стали, помимо лабораторных испытаний, включает в себя математическое моделирование процесса абразивного износа, выполненное с применением технологий компьютерного инженерного анализа. Применение данных технологий позволило нам сравнить картины и скорости абразивного износа железной рудой футеровки кузова автосамосвала, выполненной из различных марок стали, определить распределение интенсивности износа по поверхности футеровки и спрогнозировать ходимость футеровки автосамосвала в целом.
Особым преимуществом такого комплексного подхода является его универсальность и возможность масштабирования, то есть, проведя калибровочные эксперименты на основе лабораторных тестов для уточнения показателей взаимодействия материалов между собой, мы можем приступать к виртуальному тестированию оборудования для принятия решений по выбору оптимальной конфигурации. Помимо анализа истирающего воздействия можно оценить нагрузки от сыпучего материала на конструкцию кузова с целью выполнения прочностных расчетов.
Высококачественные изделия, эффективно спроектированные и испытанные с помощью программного обеспечения, экономят организациям значительное количество времени и ресурсов на процесс разработки и производства, а также в дальнейшем на гарантийное и сервисное обслуживание. Эти эффекты накладываются друг на друга и приносят долгосрочную пользу организации.
Пожалуйста, напишите нам по адресу engineering@severstal.com, если Вы заинтересованы в проведении лабораторных исследований футеровок, перерабатываемых пород и получении эффективного решения из проката «Северстали», а также если Вам необходима более подробная информация по методике этих исследований.
Вам может быть интересно
«Северсталь» расширила возможности автопроизводителей в штамповке оцинкованных деталей из проката толщиной более 2 мм
«Северсталь» и «НПК ОВК» подписали соглашение о совместной разработке инновационного подвижного состава
Поехали по-новому. Высокопрочный прокат «Северстали» в колесных дисках KRONPRINZ меняет экономику перевозок
«Северсталь Инжиниринг» и «КАМАЗ» презентовали на COMvex-2026 совместную разработку – полуприцеп с увеличенной полезной нагрузкой
«Северсталь» и HL (Han’s Laser) в России развивают комплексные решения для повышения эффективности металлообработки
Биметалл: максимальная эффективность в экстремальных условиях
Центр «Северсталь Инжиниринг» представил решения по снижению металлоёмкости оборудования до 30% за счет использования коррозионностойких сталей
Новости машиностроения
Инновационные продукты «Северстали» завоевали высшие награды на международной выставке «Архимед 2026»
«Северсталь» развивает решения для горной отрасли в формате цифровой инженерии
В России запустили серийное производство инновационных полувагонов из высокопрочных сталей «Северстали»
Новости машиностроения
Поздравляем с наступающим 2026 годом!
Новости машиностроения
