Репутация без трещин: оригинал и аналоги стали Hardox®

Износостойкая листовая сталь Hardox® появилась в середине 1980-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 тысячи предприятий по всему миру – сочетание твердости, ударной вязкости и свариваемости гарантированно обеспечивает долговечность и устойчивость к абразивному износу произведенных из нее деталей и машин.

За прошедшие 30 лет компания SSAB тщательно отработала технологию прокатки и закалки своей продукции, оптимизировала ее 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 с гарантированным показателем ударной вязкости и номинальной твердостью от 350 до 600 ед. по Бринеллю – наиболее высоким показателем твердости и прочности.

Сейчас данное направление осваивают крупные металлургические компании, которые могут производить похожие стали с меньшей себестоимостью, однако качество их продукции уступает по своим характеристикам стали Hardox®. Разбираемся, насколько существенно они отличаются от оригинала, какие есть риски их использования и как выявить аналог.

Секретный элемент качества

Специалисты компании SSAB отмечают, что произвести твердую сталь на самом деле нетрудно: в сплав железа добавляется углерод и ряд химических элементов, после чего идет процесс закалки. При этом есть ряд моментов, которые непринципиальны 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 тяжелые условия – не трескалась, не деформировалась, не истиралась раньше времени, недостаточно достичь высокой номинальной твердости. Здесь важно учитывать – чем выше ее твердость, тем хуже ударная вязкость и меньше пластичность, а эти показатели напрямую влияют на стойкость и долговечность.

Достичь гарантированной стойкости к трещинам при заявленной твердости можно только опытным путем, 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, то 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 твердостью 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 ее твердость, а в дополнение к этому уменьшить вес, благодаря чему сегодня эта сталь демонстрирует лучшие результаты на кузовной и ковшовой 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 надежности, 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 еще 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 принял решение 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 твердость 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 т, при этом пустой стандартный четырехосный миксер весит в среднем 14 т, а удельный вес бетона достигает 2,4 т на кубометр.

«По сравнению с нашими прежними моделями, в производстве которых применялась 4,5-миллиметровая обычная сталь, вес облегченной конструкции из 3-миллиметрового 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 тяжелых 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 грузоподъемностью 24 т 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 указаны 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 расчет веса и запаса прочности, а также поверхность, которая покрыта отличительным грунтом красного цвета.

Плоскостность всех марок износостойкой листовой стали Hardox® отвечает требованиям стандарта EN 10 029. Ровные листы легче поддаются сварке.Плоскостность всех марок износостойкой листовой стали Hardox® отвечает требованиям стандарта EN 10 029. Ровные листы легче поддаются сварке.

При гибке партии деталей достаточно один раз настроить ста- нок – все детали получатся одинаковымиПри гибке партии деталей достаточно один раз настроить ста- нок – все детали получатся одинаковыми

Жёсткие допуски по толщине обеспечивают точный расчёт веса и запаса прочностиЖёсткие допуски по толщине обеспечивают точный расчёт веса и запаса прочности

Кузов, который треснул до установки на шасси. Красным обве- дены сквозные трещины, которые, если приглядеться, располо- жены чётко по одной линии. С обратной стороны листа, как раз в этих местах расположены балки обвязки пола кузова.Кузов, который треснул до установки на шасси. Красным обве- дены сквозные трещины, которые, если приглядеться, располо- жены чётко по одной линии. С обратной стороны листа, как раз в этих местах расположены балки обвязки пола кузова.

В хвостовой части кузова видно, что откидная нижняя часть за- днего борта стёрлась до дыр. За год работы из 12 мм основного пола кузова осталось 7 мм.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.

Журнал "Горная Промышленность" №6 / 2020, стр.91