Износостойкая листовая сталь Hardox® появилась в середине 80-х годов и быстро стала одним из самых востребованных на рынке материалов для изготовления самосвальных кузовов, ковшей, землеройных машин и оборудования для демонтажа и вторичной переработки. Стали этой серии ежегодно используют свыше 400 предприятий – сочетание твёрдости, ударной вязкости и свариваемости гарантированно обеспечивает долговечность и устойчивость к абразивному износу произведенных из неё деталей и машин.
За прошедшие 30 лет компания SSAB тщательно отработала технологию прокатки и закалки своей продукции, оптимизировала её химический состав. Сегодня линейка сталей Hardox® включает в себя: особо стойкую к коррозионному износу, используемую в агрессивных кислотных средах Hardox HiAce, термостойкую сталь Hardox HiTemp в дополнение к стандартному износостойкому прокату гарантированным показателем ударной вязкости и номинальной твердостью от 350 до 600 ед. по Бринеллю – наиболее высоким показателем твёрдости и прочности.
Сейчас данное направление осваивают крупные металлургические компании, которые могут производить похожие стали с меньшей себестоимостью, однако качество их продукции уступает по своим характеристиками стали Hardox®. Разбираемся, насколько существенно они отличаются от оригинала, какие есть риски от их использования и как выявить аналог.
Секретный элемент качества
Специалисты компании SSAB отмечают, что произвести твёрдую сталь на самом деле не трудно: в сплав железа добавляется углерод и ряд химических элементов, после чего идёт процесс закалки. При этом есть ряд моментов, которые не принципиальны при производстве мягкой стали, но обязательны при производстве износостойкой.
Так, при работе с высокоабразивным материалом разница в 10 ед. по Бриннелю может существенно изменить срок службы конечного изделия. Тем не менее, чтобы сталь выдерживала тяжёлые условия — не трескалась, не деформировалась, не истиралась раньше времени, недостаточно достичь высокой номинальной твёрдости. Здесь важно учитывать, что чем выше её твёрдость, тем хуже ударная вязкость и меньше пластичность, а эти показатели напрямую влияют на стойкость и долговечность.
Достичь гарантированной стойкости к трещинам при заявленной твёрдости можно только опытным путём, проводя тестирования, получая обратную связь от заказчиков и совершенствуя технологию – как правило, это не входит в число первостепенных задач производителей аналогов.
Что касается компании SSAB, при разработке износостойкой толстолистовой стали специалисты стремятся из раза в раз совершенствовать такие показатели как устойчивость к растрескиванию при сварке, внутреннее напряжение (влияет на деформацию после резки), чистота стали, радиусы гиба (их изменение приводит к перепроектированию всей конструкции) и т.д.
Несколько лет назад SSAB выпустила сталь серии Hardox® с номинальной твёрдостью 500 ед. по Бриннелю. Несмотря на хорошие характеристики: повышенную стойкость к износу и обрабатываемость, ей требовалась доработка для возможности применения в самосвальной технике. Нужно было значительно уменьшить усталостное растрескивание на кузовах. В результате кропотливого труда специалистам удалось повысить ударную вязкость стали, сохранив при этом её твёрдость, а в дополнение к этому уменьшить вес, благодаря чему сегодня эта сталь демонстрирует лучшие результаты на кузовной и ковшевой технике. Это стало возможным благодаря «фундаменту», сложившемуся из опыта и экспертизы нескольких поколений сталелитейщиков за десятилетия работы компании.
Hardox® представляет собой не просто марку стали — это символ надёжности, безопасности, знаний и компетентности сотрудников, а также их сервисная поддержка и помощь в экономии производственных и эксплуатационных расходов заказчиков.
Риски использования аналогов
Несколько лет назад европейский изготовитель самосвальных надстроек должен был произвести 50 кузовов самосвалов из стали Hardox® 450 для компании Scania. Один кузов треснул ещё до того, как его установили, – трещины начинались от сварных швов, при том, что все параметры сварки были соблюдены. Дальнейшие исследования показали, что материал был подделкой с более высоким содержанием углерода, что привело к отложенному появлению трещин после сварки.
Другой производитель самосвальной техники, что будет использовать аналог Hardox® для кузова, вместо оригинала, поскольку этот вариант был дешевле. Так, 10 «аналоговых” самосвалов потеряли 5 мм с днища кузова всего за год работы в диоритовом карьере. При этом конечный пользователь уже эксплуатировал в аналогичных обстоятельствах 10 грузовиков с кузовами из стали SSAB, и они не подверглись значительному износу. Полевые замеры показали фактическую твёрдость аналоговой стали на 30-40 ед. по Бриннелю ниже, чем она должна быть для Hardox® 450.
Подобные ситуации не происходят с производствами, которые работают с оригинальной сталью. Так, компания Intermix, один из ведущих в Европе поставщиков бетономешалок, совместно с SSAB выпустила облегченный миксер с барабаном и внутренней спиралью. Согласно дорожному законодательству Германии, максимально допустимая полная масса грузового автомобиля может быть 32 тонны, при этом пустой стандартный четырехосный миксер весит, в среднем, 14 тонны, а удельный вес бетона достигает 2,4 тонны на кубометр.
«По сравнению с нашими прежними моделями, в производстве которых применялась 4,5-миллиметровая обычная сталь, вес облегчённой конструкции из 3-миллиметровго листового проката Hardox® снизился на 18 %, — отмечает Гаральд Шмидт, директор по сбыту компании Intermix. — Однако важнее всего то, что, благодаря износостойкости стали Hardox®, срок службы нашего бетоновоза остался на прежнем уровне, несмотря на гораздо более тонкие стальные стенки».
Другой клиент SSAB, австрийская компания Winkelbauer, которая является ведущим европейским поставщиком ковшей и другого строительного оборудования для тяжёлых условий эксплуатации, использует сталь Hardox® 500 Tuf для производства ковша нового поколения: его вес уменьшен на 10–16 %, а полезная загрузка увеличена на 6–10 %. Кроме того, ранее эта компания уже представила ковш из той же стали, способный загрузить автомобиль грузоподъёмностью 24 тонны всего в 3 операции, в результате чего продолжительность цикла загрузки уменьшилась на 25%.
«Сегодня мы можем предложить заказчику два варианта: с помощью стали Hardox® 500 Tuf сделать ковш легче, сохранив при этом срок его службы, либо же сохранить прежнюю толщину ковша, увеличив, тем самым, срок его службы и снизив затраты на техническое обслуживание», – рассказывает Михаэль Винкельбауэр, исполнительный директор компании Winkelbauer.
Контрафакт не пройдет. Как отличить?
Удостовериться в том, что продукция изготовлена из износостойкой листовой стали Hardox® достаточно легко. Все ковши, контейнеры, миксеры, кузова, оборудование для демонтажа и сноса либо имеют идентифицирующую маркировку, где указан серийный номер, длина, толщина, ширина и марка стали, либо обладают фирменным знаком «Hardox® in My Body» (программа лояльности производителей оборудования) с серийным номером. Кроме того, продукция SSAB всегда поставляется с сертификатом.
В числе прочих отличительных особенностей стали Hardox® можно отметить плоскостность, соответствующую стандарту EN 10 029, строгие допуски толщины, которые обеспечивают точный расчёт веса и запаса прочности, а также поверхность, которая покрыта отличительным грунтом красного цвета.
Рис. 1
Кузов, который треснул до установки на шасси. Красным обведены сквозные трещины, которые, если приглядеться, расположены чётко по одной линии. С обратной стороны листа, как раз в этих местах, расположены балки обвязки пола кузова.
Рис. 2
В хвостовой части кузова видно, что откидная нижняя часть заднего борта стёрлась до дыр. За год работы из 12 мм основного пола кузова осталось 7 мм.
Рис. 3
Плоскостность всех марок износостойкой листовой стали Hardox® отвечает требованиям стандарта EN 10 029. Ровные листы легче поддаются сварке
Рис. 4
При гибке партии деталей достаточно один раз настроить станок – все детали получатся одинаковыми
Рис. 5
Жёсткие допуски по толщине обеспечивают точный расчёт веса и запаса прочности
