
Когда заказчики ищут коррозионностойкий ускоряющий шток, половина проблем возникает из-за непонимания, где именно нужна эта самая стойкость. Все думают про морскую воду или химические заводы, но у нас на Урале, к примеру, основной убийца — промышленная атмосфера с кислотными дождями. И если для обычного гидроцилиндра подойдет хромирование 20 мкм, то для ускоряющего штока в условиях вибрации и ударных нагрузок — только твердое хромирование плюс полировка до Ra 0,2, иначе ресурс упадет втрое.
Основной покупатель — это не тот, кто платит, а тот, чей технолог подписывает ТУ. Мы в ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? сталкиваемся с тем, что конструкторы требуют нержавейку AISI 440, но забывают, что без правильной термообработки она начинает покрываться точечной коррозией уже через 800 циклов. Приходится объяснять, что для штоков прессов, где есть переменные нагрузки, лучше подходит 30Х13 с двойной закалкой — да, дороже, но на выходе получаем не 2 года, а все 5.
В прошлом году был случай с горнорудным комбинатом в Норильске — заказали партию ускоряющих штоков из 40ХНМА, но не учли работу при -55°C. Результат — трещины в зоне перехода от штока к проушине. Переделали на 12Х18Н10Т с низкотемпературным отпуском, с тех пор нареканий нет. Именно такие кейсы показывают, что коррозионностойкий — не всегда значит ?нержавеющий?, нужно считать нагрузки и температурный диапазон вместе.
Кстати, про полировку — многие экономят на этом этапе, а потом удивляются, почему манжеты Truehold начинают тереть уже через месяц. Наш технолог Вадим как-то раз показал замеры: при шероховатости Ra 0,4 против Ra 0,2 износ уплотнений ускоряющего штока вырастает на 40%. Так что если покупатель хочет сэкономить — пусть экономит на покраске корпуса, а не на обработке штока.
Для ответственных применений — например, в штоках гидроцилиндров буровых установок — мы давно перешли на электрохимическое полирование после хромирования. Да, это удорожание процесса на 15-20%, но зато получаем равномерный слой без микропор. Раньше пробовали механическую полировку с пастой ГОИ, но под нагрузками в 20 тонн такие штоки начинали ?уставать? быстрее.
Особенно критично для ускоряющих штоков — зона перехода диаметров. Там, где обычный шток ломается редко, ускоряющий с его динамическими нагрузками собирает все усталостные трещины. Мы после черновой обработки обязательно делаем обкатку роликами — старый метод, но для снятия внутренних напряжений ничего лучше не придумали.
Кстати, про нержавейку — если делать полностью из 08Х18Н10, получается золотой шток, который не всегда нужен. Чаще идем по пути биметалла: основа — 45 сталь, а наплавка коррозионностойким слоем. Но здесь важно не промахнуться с режимом наплавки, иначе отвалится при первом же ударе. На нашем производстве в ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? для этого стоит немецкий автомат EWM, но даже с ним технолог лично выставляет параметры под каждую партию.
Самое показательное — это работа в морских кранах. Брали заказ на 12 штоков для портального крана в Находке — три сделали с обычным хромированием, три с электрохимическим полированием, шесть с многослойным покрытием по ТУ . Через год обычные уже имели рыжие подтеки, с полировкой — норм, но с ТУ — вообще без изменений. Правда, и стоили они как два обычных.
Интересно, что основной покупатель редко смотрит на паспорт коррозионной стойкости — ему важнее, чтобы в -30°C шток не заклинило. А это уже вопрос не только к материалу, но и к посадкам, зазорам, качеству уплотнений. Мы стали комплектовать свои штоки манжетами Hallite — да, дороже, но зато клиенты перестали звонить по гарантии.
Еще один момент — сварные соединения. Для ускоряющих штоков с резьбовыми наконечниками раньше использовали аргонодуговую сварку, но сейчас перешли на лазерную — меньше температурная деформация. Правда, пришлось пересматривать всю технологическую цепочку, зато биение уменьшили с 0,08 до 0,03 мм на длине 1,5 м.
Когда обсуждаешь с заказчиком цену коррозионностойкого ускоряющего штока, всегда вспоминается случай с металлургическим заводом в Череповце. Они сначала купили китайские аналоги за полцены, а через полгода заказали у нас всю годовую программу — потому что простой пресса из-за сломанного штока обходится в 10 раз дороже самой качественной детали.
Мы в ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? сейчас держим на складе хромовую плиту трех марок — для обычных условий, для агрессивных сред и для низких температур. Это дороже, зато можем отгрузить экстренный заказ за 3 дня, а не ждать 2 месяца проката из Германии.
Кстати, про низкие температуры — для северных регионов мы дополнительно проводим криогенную обработку штоков. Не входило в ТУ, но практика показала, что после -196°C и последующего отпуска усталостная прочность растет на 12-15%. Правда, объяснять это покупателям сложно — они смотрят на цену и не всегда верят в долгосрочный эффект.
Сейчас экспериментируем с плазменным напылением карбида вольфрама на рабочие поверхности ускоряющих штоков. Для прессов холодной штамповки, где абразивный износ страшнее коррозии, это может дать прирост ресурса в 2-3 раза. Но пока технология сырая — слой получается пористый, держится нестабильно.
Еще изучаем композитные штоки — стальная основа с углепластиковой оболочкой. Для мобильной техники, где важен вес, это перспективно, но пока прочность на сжатие не дотягивает до требований ГОСТа. Хотя японцы уже применяют нечто подобное в манипуляторах.
Возвращаясь к коррозионностойким ускоряющим штокам — главный вывод за 15 лет работы: не бывает универсального решения. То, что идеально для химического завода, не подойдет для карьера в Якутии. Поэтому мы в ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? для каждого заказа делаем индивидуальный расчет и подбор — может, это дольше, зато клиенты возвращаются.