Зносостійка сталь: історія, види та застосування

Ринок високоміцних сталей сьогодні дуже різноманітний. Десятки виробників і сотні найменувань можуть загнати у глухий кут навіть профільних фахівців. Тому ми вирішили "розкласти по поличках" всю класифікацію зносостійких і високоміцних сталей, щоб зрозуміти, чому не слід купувати дешевий прокат і показати, як застосування якісного зносостійкого матеріалу може допомогти заощадити час і гроші.

Історія появи зносостійкої сталі

Історія створення зносостійких і високоміцних сталей корінням сягає Європи та Америки XVIII-XIX століття. Саме тоді вперше виникла ідея захищати корпуси кораблів від гарматних ядер, обшиваючи їх залізними листами. Необхідно було домогтися максимальної твердості і міцності матеріалу одночасно знизивши його вагу. З тих пір пошуки ідеального складу для сплаву і методики його обробки не припинялися. Це спричинило появу величезної кількості нових сплавів, патентів і сталеливарних компаній з віковою історією.

Вітчизняна металургійна промисловість розвивалася за іншим сценарієм. Основну роль зіграла участь у двох світових війнах і подальша підтримка статусу наддержави. Ринкової конкуренції просто не було, що виключало процес безперервного вдосконалення сплавів. А до якості матеріалів не висувалися високі вимоги. Тому, через різницю розвитку сценаріїв галузі, краще класифікувати зносостійкі високоміцні сталі за країною-виробником.

Сьогодні ринок високоякісної зносостійкої сталі представлений продуктами декількох великих компаній Німеччини, Франції, США, Японії. Але окремо слід зупинитися на високоміцній шведській сталі, яка користується особливою популярністю - Hardox і Swebor.

Чому імпортна сталь краща за вітчизняну?

Основною вимогою до зносостійких сталей є високі показники міцності, твердості і ударної в'язкості. При цьому матеріал повинен залишатися пластичними, не кришитися і легко піддаватися зварюванню. Він повинен мати більші показники опору до абразивного і контактного зносу. Крім того, необхідно враховувати інтенсивність і умови експлуатації вузла або деталі (температурний режим, твердість породи, зусилля, що прикладається і т.д.). Зносостійкі сталі марок Hardox і Swebor є легованими гарячекатаними сталями, які відносять до класу конструкційних високоміцних сталей твердістю від 350 до 650 HB по Брінеллю. У процесі виробництва вони проходять загартування і відпуск, що підвищує стійкість матеріалу до всіх видів зносу.

Випуск марки Hardox почався в 1974 році шведською компанією SSAB Oxelösund AB. Сталь Swebor почала випускатися трохи пізніше - в 1982 році одноіменною шведською компанією Swebor Stål Svenska AB. Hardox і Swebor є аналогом таких вітчизняних марок сталей, як 10ХСНД, 30ХГСА, 45Х. Але чому шведська високоміцна сталь краща? Вся справа в "чистоті" сплаву. Якість сталі значно погіршується з наступних причин:

• наявність плівок по кордонах зерен сплаву (легкоплавкі сульфідні включення);
• підвищений вміст вуглецю на тлі зростання ступеня дендритної неоднорідності вмісту сірки;
• внутрішньокристалічна ізоляція (неоднорідність) фосфору.

Підвищити зносостійкість і міцність сплаву можна глибоким очищенням сировини від фосфору і сірки. Однак такий процес дуже дорогий і не всі виробники готові його проводити. У тому числі і вітчизняні. Тому, порівняльний вміст сірки (S) і фосфору (P) в сплаві багато чого може сказати про якість зносостійкої сталі:

• Сталь 10ХСНД - до 0,04% (S); до 0,035% (P);
• Сталь 30ХГСА - до 0,025% (S); до 0,025% (P);
• Сталь 45Х - до 0,035% (S); до 0,035% (P);
• Сталь HARDOX 550 - до 0,01% (S); до 0,020% (P);
• Сталь SWEBOR 400 - до 0,01% (S); до 0,020% (P).

Процес загартування і відпуску також грає важливу роль. Авторська технологія, яка передбачає точний контроль за температурою, часом нагріву і подальшим охолодженням водою, робить стали Hardox і Swebor міцнішою в порівнянні з аналогами (відео процесу можна побачити тут). Ефективність технології була підтверджена експериментальним шляхом порівняння різних сталей на абразивну стійкість при роботі з гранітом, а також при випробуваннях на механічну міцність (відео можна подивитися тут і тут). Дослідження показали, що:

• перехід від рядової сталі на Hardox 500 або Swebor 500 може продовжити термін служби виробу у 3-5 разів.
• 82-міліметрова пластина 10ХСНД, 30ХГСА або 45Х служить стільки ж, скільки і аркуш зі сталі Hardox або Swebor товщиною 60 мм, що дозволяє значно знижувати вагу комплектуючих, деталей або захисту.

Крім того, завдяки низькому вмісту марганцю та інших домішок в сплаві, зносостійкі шведські сталі легко піддаються різанню, згинанню і зварюванню, не виділяючи при цьому токсичних випарів.

Де і як застосовують зносостійку сталь

Очевидно, що зносостійка високоміцна шведська сталь має низку беззаперечних переваг, які дозволяють використовувати її в роботі з особливо потужними машинами і механізмами. Тому зносостійка сталь активно використовується Volvo (Вольво), Caterpillar (торгова марка CAT), Komatsu (Коматсу), LIEBHERR (Либхер), NEW HOLLAND CONSTRUCTION (Нью Холланд Констракшен), John Deere (Джон Дір) - світовими лідерами з виробництва дорожньої, сільськогосподарської і будівельної техніки. Залежно від типу техніки, зносостійка сталь застосовується у:

Техніці для переробки, подрібнення відходів (Hardox 500-600 НВ; Swebor 450-500 НВ):

• футерування сортуючих кишень;
• крайки пресів сміттєвозів;
• фрези подрібнювачів, ножі грануляторів;
• грохоти, конвеєрні стрічки, сита, ножі;
• молоткові дробарки;
• стінки контейнерів.

Для дорожньо-будівельної техніки (Hardox 400-450 НВ; Swebor 400-450 НВ):

• гідравлічний молот, футеровка жолобів для гравію, лопастей барабанів, контейнерів;
• екскаваторні ковші і їх частини, ковші з ріжучими крайками і боковинами;
• ріжучі крайки відвалу бульдозера;
• жолоб для подрібнювача, відвал грейдера;
• пластини розрівнювачів асфальтоукладача;
• футерування дробарки.

Для кар'єрної і гірничо-шахтної техніки (Hardox 500-600 НВ; Swebor 450-500 НВ):

• ріжучі крайки механічних лопат, бункерів, відвалів бульдозерів;
• легкі кузови для самоскидів;
• футурування розвантажувальних накопичувачів, ударні пальці, молотки і щоки дробарок;
• транспортувальні жолоби.

Для гірничодобувної техніки (Hardox 500-600 НВ; Swebor 450-500 НВ):

• легкі кузова самоскидів;
• ковші кар'єрних навантажувачів;
• бункери головних дробарок;
• облицювання накопичувачів, стінки і підлога вагонів;
• грохоти, футурування розвантажувальних пунктів, мірних бункерів і скіп.

Для лісозаготівельної та сільськогосподарської техніки ( Hardox 450-550 НВ; Swebor 450-500 НВ):

• багатоцільові захоплювачі, лемеші долота плугового обладнання;
• перемішуючі лотки для силосу;
• захоплювачі лісонавантажувача і перевантажувача;
• ножі віджимного пресу.

• Для цивільного бронювання автомобілів і приміщень (Hardox Extreme).
• Мішені та щити для стрілецьких тирів (Hardox Extreme).
• Футурування бетонозмішувача, броня мобільної дробарки, футурування камери і захисні плити роторної дробарки, сита грохотів і подрібнювачів, ножі та пластини шредера, подрібнювачів, дезінтеграторів, алігаторних механічних і гідравлічних ножиць, ланки високонавантажених ланцюгів, конвеєрні шнеки, шнекові бури (Hardox 500-600 НВ; Swebor 450-500 НВ).
• Елементи залізничного полотна (Hardox 500-600 НВ; Swebor 450-500 НВ).

Річний випуск зносостійкої сталі Swebor зараз становить 20 тис. тонн на рік, сталі Hardox - 40 тисяч. Її застосування в ремонті, удосконаленні або посиленні техніки більш ніж виправдано і гарантує:

• зменшення ваги;
• скорочення простою обладнання і машин за рахунок збільшення терміну експлуатації;
• зниження витрат на проведення техобслуговування.

Висока якість сплаву і помірна вартість високоміцної зносостійкої шведської сталі Hardox 450-600 НВ та Swebor 450-600 НВ підтверджується її всесвітньою популярністю.

Представництва компанії ЮТМК знаходяться в Полтаві, Борисполі, Києві, Запоріжжі, Дніпрі, Херсоні та Чернівцях, а також польських містах Варшава, Краків, Лодзь, Познань. Тут купити зносостійки сталі можливо на умовах самовивозу. Для великооптових замовлень діє система знижок. З усіх питань звертайтеся до нашого відділу продажів. Ми з радістю відповімо на всі ваші запитання, а також організуємо доставку замовлення до будь-якої точки України та Європи, у тому числі до Львова, Харкова, Хмельницького, Тернополя.