диплом (1235147), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Рисунок 3.10 - Торец с острой кромкой изношенной поверхности в районе гребня колеса

Анализ колодок показывает, что имеют место случаи неравномерного износа локомотивных тормозных колодок, в теле которых имеются газовые раковины. При этом визуальная оценка раковин свидетельствует о явном превышении размеров некоторых из них по сравнению с требованиями ГОСТ 30249-97.

При рассмотрении вопроса о влиянии раковин на работоспособность колодок можно отметить следующее:

– однозначно утверждать, что интенсивный изной колодок, происходит по причине наличия раковин нельзя, так как имеются колодки с повышенным износом без раковин (рисунок 3.7) или характер износа у колодок с небольшими раковинами наводит на мысль о других причинах (рисунок 3.5 и 3.8).

– однако вскрывшаяся раковина может усугублять условия работы колодки тем, что снижает площадь поверхности и увеличивает количество продуктов износа в зазоре «колодка-колесо» когда происходит отрыв тонкой кромки металла колодки рядом с раковиной (рисунок 3.3).

– даже в условиях нормального износа, когда оставшаяся часть колодки имеет достаточную толщину для продолжения ее эксплуатации, в месте сосредоточения раковин сечение колодки будет ослаблено до уровня не допускающего дальнейшую ее эксплуатацию. При этом геометрические параметры колодки могут подтверждать ее годность, а раковина, даже вскрывшаяся, прилегает к колесу и незаметна. Наступает опасность разрушения колодки в процессе эксплуатации.

Таким образом можно сделать вывод, что в процессе производства необходимо исключить всякую возможность наличия раковин в теле колодок.

В связи с этим рекомендуется ввести дополнительный неразрушающий контроль колодок на наличие внутренних дефектов в процессе производства.

С целью исключения появления газовых раковин в процессе производства необходимо выполнить ряд технологических мероприятий, обеспечивающих снижение уровня газовыделений в форме и улучшенный газоотвод.

3.2 Анализ качества чугуна локомотивных тормозных колодок

Объектом исследований были локомотивные тормозные колодки проходившие экспертизу на кафедре «Технология металлов» ДВГУПС на протяжении 2006 года. Целью исследований являлось определение соответствия чугуна требованиям ГОСТ 30249-97 и ТУ 32 ЦТВР-279-88.

Исследованию подлежали химический состав чугуна, микро-структура, механические свойства и литейные дефекты.

Количественный химический состав чугуна определялся методом рентген флуоресцентного анализа по ГОСТ 28033-89 МВИ на приборах «Спектроскан-U» и «Спектроскан МАКС-GV» ТУ 4276-001-23124704-2001, Госреестр № 22525-02, аттестованный в ГП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, свидетельство об аттестации № 242/19-2004, свидетельство о поверке № 0035507 от 19.03.2006 г.

Микроструктура исследовалась на микроскопах МБС-9 и ЕС МЕТАМ - РВ21 при увеличениях 100 - 500 раз по ГОСТ 3443-87 «Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры».

Твердость измеряли на приборе ТШ-2М по ГОСТ 9012-59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю, ГОСТ 9013-59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу.

Предел прочности при разрыве определялся на разрывной машине МР-20 по ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение.

3.3 Результаты исследований

3.3.1 Исследования выполненные 13.01.2006 локомотивных колодок завода «Литмаш»

Результаты химического анализа образцов колодок приведены в таблица 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты определения химического состава чугуна

Хи м и чески й состав, вес. % (F e — основа)						Твердость НВ
С	Si	Мп	S	Р	Cr
3,3	1,23	0,35	0,067	0,28		241

Анализ результатов:

Содержание основных элементов чугуна соответствует требованиям ГОСТ 30249-97.

Твердость колодок соответствует требованиям ГОСТ 30249-97 и составляет 241 НВ.

Металлографическими исследованиями было установлено (рисунок 3.10), что содержание перлита определено П86 (Ф14), т.е. составляет 86 % от площади шлифа, цементит Ц4, что не соответствует требованиям ГОСТ 30249-97.

В теле колодки обнаружены две газоусадочные раковины размерами 10х25мм. и 12х30, что не допустимо по условиям ГОСТ 30249-97 (допускаются раковины длиной до 25 мм, размером в поперечном сечении до 5 мм.). На поверхности газовой раковины отсутствует шлак и материал литейной формы.

Заключение

В результате проведенных исследований установлено, что тормозная колодка для локомотивов, изготовленная заводом «ЛИТМАШ» выполнена с отклонением от требований ГОСТ 30249-97 «Колодки тормозные чугунные для локомотивов» по структуре (превышение содержания феррита) и литейным дефектам (газовым раковинам).

Х100

Х350

Рисунок 3.11 - Структура чугуна тормозных колодок(Х100 - Х350)

3.3.2 Сравнительные исследования от 13.01.06. Колодок трех из-готовителей: «jlntmalli», нижнетагильский завод, улан-уденский завод

Результаты химического анализа образцов колодок приведены в таблице 3.2:

Таблица3.2 - Результаты определения химического состава чугуна

Хи м и чески й состав, вес. % (F e — основа)						Твердость НВ
С	Si	Мп	S	Р	Cr
3,3	1,23	0,35	0,067	0,28		241

Результаты анализа:

а) Содержание основных элементов всех исследованных колодок соответствует требованиям ГОСТ 30249-97.

б) Твердость колодок, измеренная по методике, описанной в ГОСТ 30249-97 со стороны рабочей поверхности при снятии литой кор-ки на глубину 2 мм, соответствует требованиям данного ГОСТа и со-ставляет 229 НВ. Твердость на глубине 15 мм от рабочей поверхности несколько ниже, что не является браковочным признаком.

в) Металлографическими исследованиями было установлено, что содержание перлита определено П96 (Ф4), т.е. составляет 96 % от площади шлифа для всех колодок, что соответствует требования ГОС-Та 30249-97.

г) Колодки завода ЛИТМАШ и Нижнетагильского завода имеют га-зовые раковины в районе под стальной вставкой. Размер раковин 20х15 мм. В колодках Улан-Уденского завода раковины отсутствуют.

Заключение:

В результате проведенных исследований установлено, что по структуре, химическому составу и механическим свойствам mop-мозные колодки для локомотивов, изготовленные Нижнетагильским вагоностроительным заводом, заводом «ЛИТМАШ» и Улан-Уденским заводом соответствуют требованиям ГОСТ 30249-97 «Колодки тормозные чугунные для локомотивов». Колодки для локомотивов, изготовленные Нижнетагильским вагоностроительным заводом и заводом «ЛИTMALLJ» имеют литейные дефекты.

3.3.3 Результаты исследования от 23.01.06 трех тормозных колодок для локомотивов, произведенных OAO «Литмаш»

Результаты химического анализа образцов колодок приведены в

таблице 3.3:

Таблица3.3 - Результаты определения химического состава и твердости чугуна

Результаты анализа:

а) Содержание основных элементов чугуна соответствует требо-ваниям ГОСТ 30249-97.

б) Твердость колодок соответствует требованиям ГОСТ 30249-97 и составляет 229 НВ.

в) Металлографическими исследованиями было установлено (рис. 12), что содержание перлита определено П96 (Ф4), т.е. составля-ет 96 % от площади шлифа, цементит ЦО, что соответствует требова-ниям ГОСТ 30249-97.

В теле колодок обнаружены газ усадочные раковины размером 5х15 мм, что допустимо по условиям ГОСТ 30249-97 (допускаются ра-ковины длиной до 25 мм, размером в поперечном сечении до 5 мм.).

Заключение:

В результате проведенных исследований установлено, что тормозные колодки для локомотивов, изготовленные заводом «ЛИТ-МАШ» соответствуют требованиям ГОСТ 30249-97 «Колодки mop-мозные чугунные для локомотивов».

Рисунок 3.12 - Структура чугуна тормозной колодки Х 300

На основании заявки ДВЖД от 15.03.06 исследовали изношенные локомотивные тормозные колодки (тип P) отлитые на GAG «Л И ТМАШ».

В результате проведенных исследований установлено:

а) Химический состав исследуемых колодок в целом соответствует требованиям ТУ 32 LITBP-279-88, отличается только незначительным превышением по фосфору (отклонение находится в допуске) и присутствием хрома, а также никеля (таблица 3.4), что не является существенным нарушением ТУ.

Таблица 3.4 - Химический состав чугуна

б) Микроструктура чугуна исследуемых колодок в большей части объема является феррита-перлитной с графитовыми включения-ми. Характеристики графита:; ПГд 45 - 90; ПГр9 полностью удовлетворяют техническим условиям. При этом доля феррита достигает 15-20 %, что в 2-3 раза превышает норматив ТУ.

В области интенсивного износа структура металлической осно-вы состоит из перлитной матрицы и феррита (до 25% в виде сет-ки), местами с наличием частиц графита внутри феррита.

Твердость колодок с рабочей стороны составила 197- 200 НВ, что на 17-20 единиц ниже нижней границы норматива ТУ.

Характеристики

Список файлов ВКР