Technical state analysis of reaction rod brackets steel castings for buses

Abstract

Проаналізовано технічний стан металу неексплуатованих кронштейнів, виявлено невідповідність їх механічних властивостей регламентованим вимогам. Встановлено, що за вмістом основних елементів сталь кронштейна № 1 відповідає хімічному складу сталі 30Л, а кронштейна № 2 – сталі 50Л, але через вміст 0,5 мас. % Cr її слід віднести до сталі 50ХГЛ. Показано, що відносне видовження δ металу кронштейнів, яке змінювалося від 1.8 до 3,3%, та границя міцності були нижчими регламентованого рівня. Згідно з вимогами для обох сталей-аналогів, регламентованими ДСТУ 8781:2018, найнижче значення δ досягається після нормалізації з відпуском (для сталі 50ХГЛ воно становить 5%, а для 50Л – 11%), а значення ψ для сталі 50ХГЛ не регламентуєть, а для сталі 50Л – має бути не нижчим за 20%. Низькі значення δ та співвідношень між границями плинності та міцності σYS / σUTS, свідчать про низький запас пластичності металу кронштейнів і відповідно високу ймовірність їх непрогнозованого крихкого руйнування під час експлуатації. Враховуючи те, що аналізовані елементи відповідальні за безпечне керування автобусом, то повинні мати високий опір крихкому руйнуванню. Встановлено, що ударна в’язкість металу кронштейнерів № 1 та № 2 становила 100 та 70 KJ/m2 відповідно. Отримані значення є нижчими (у 2,5 раза) за регламентовані для такого типу сталей (оскільки для сталі 50ХГЛ значення KCV не регламентовані, то за прототип взяли вимоги до сталі 50Л). Проведено атестацію металу виливків кронштейнів для автомобільного транспорту. Рекомендовано необхідність обов’язкового вхідного контролю литва, що включає візуальний контроль їх поверхні щодо відповідності виявлених дефектів вимогам до якості виливок, вибірковий контроль на наявність внутрішніх дефектів і їх відповідність вимоги, а також визначення хімічного складу виливок однієї плавки та їх механічних властивостей як основа для забезпечення їх роботоздатності

The technical state of the unexploited steels bracketsʼ metal has been analyzed. Their mechanical properties inconsistency with the regulated requirements has been revealed. It has been shown that the elongation δ of the bracket metal, which varied from 1.8 to 3.3%, and the yield strength were lower than the regulated level. The low values of δ and obtained ratios of yield strength to ultimate tensile strength (σYS / σUTS) indicate a low ductility reserve of the bracket metal, consequently posing a high risk of unforeseen brittle fracture during operation