Aplicaciones del acero al manganeso medio en los revestimientos de molinos de bolas

El acero con manganeso medio se producía reduciendo el contenido de carbono y manganeso del acero con alto contenido de manganeso. Los resultados de la investigación muestran que la matriz después del enfriamiento rápido con agua a temperaturas de 1050～1070 ℃ es carburo de austenita (+0 ～clase W2). El acero de manganeso medio, cuya resistencia al desgaste es mejor que la del acero de manganeso alto, puede cumplir con los requisitos de resistencia y tenacidad en condiciones de alto impacto sin trabajar.

Desde la invención del acero con alto contenido de manganeso por parte de RAHadfied en 1883, el acero con alto contenido de manganeso se ha utilizado ampliamente en la metalurgia, la minería, los materiales de construcción y otras industrias. Después de más de cien años, todavía ocupa una posición importante en los materiales metálicos resistentes al desgaste, pero el acero con alto contenido de manganeso no se ha visto fuertemente afectado. En condiciones de trabajo, debido a la insuficiente capacidad de endurecimiento por trabajo, su resistencia al desgaste no se puede ejercer de manera efectiva. Con el fin de mejorar la resistencia al desgaste de los materiales resistentes al desgaste en condiciones de impacto no fuertes, se ha desarrollado hierro fundido con alto contenido de cromo en el país y en el extranjero, y se ha aplicado con éxito Fabricación de revestimientos para molinos de bolas. La estructura del hierro fundido alto en cromo es martensita + carburo + austenita retenida. Debido a la alta dureza de la matriz, su resistencia al desgaste es excelente. Sin embargo, debido a la fragilidad de los carburos y la martensita con alto contenido de carbono en el hierro fundido con alto contenido de cromo Large, cuando se usa en ocasiones de cierto impacto, es propenso a pelar y fracturar, lo que afecta el funcionamiento normal del equipo. En China también se han desarrollado martensita, acero bainítico y acero austenítico para condiciones de impacto no fuertes. La baja dureza y la pobre templabilidad dan como resultado un aumento en la vida útil. El material utilizado para fabricar el revestimiento del molino de bolas debe tener la dureza suficiente para lograr una buena resistencia al desgaste. Al ajustar el contenido de manganeso y carbono en el acero austenítico al manganeso para obtener una estructura austenítica a temperatura normal, un acero medio al manganeso que puede lograr rápidamente una transformación martensítica deformada bajo el impacto de una carga cumple con los requisitos anteriores.

Uno de nuestros clientes usa un molino de bolas de Φ1.5×3 m, le diseñamos  revestimientos de molino  de acero de manganeso medio , que lo ayudan a prolongar la vida útil de los revestimientos del molino y reducir el costo.

Diseño de composición química de acero al manganeso medio

1.Base teórica

La matriz del acero al manganeso medio es una estructura de austenita a temperatura normal, pero bajo condiciones de desgaste por impacto, la capa superficial se deforma martensita α y martensita ε, lo que significa que el acero al manganeso medio tiene buena resistencia al desgaste bajo condiciones de impacto no intenso. La razón principal de la rendimiento. Para obtener martensita reforzada se diseña la composición manganeso-carbono con la temperatura inicial Ms de la transformación martensítica y la temperatura Md del punto martensítico inducido por deformación, de forma que el punto Ms del acero al manganeso diseñado sea inferior a cero grados Celsius, y el punto Md es más alto que la temperatura ambiente. El acero de manganeso medio diseñado tiene una estructura de austenita después de endurecerse con agua y su estructura de austenita tiene poca estabilidad. Está en el punto crítico de las regiones de fase γ y γ + α. Bajo la carga de impacto, la austenita superficial es fácil de transformar en α-martensita y ε-martensita. Debido al fortalecimiento de la martensita durante el uso, la resistencia de la superficie desgastada del revestimiento aumenta y la dureza aumenta para cumplir con los requisitos de resistencia al desgaste. Sigue siendo austenita y cumple con las necesidades de tenacidad.

2.Composición química

Para ahorrar valiosos recursos de aleación y reducir el costo de producción del revestimiento, el acero al manganeso diseñado no agrega otros elementos de aleación. Según la fórmula:

Ms(℃)=550-361[C]-39[Mn]-35[V]-20[Cr]-17[Ni]-10[Cu]-5[Mo+W]+15[Co]+30 [Al]
Ms(℃)≈-25～-35℃
Md(℃)≥Ms(℃)+(50+100) ℃

Proceso de fundición de acero al manganeso medio

El revestimiento del molino de acero al manganeso medio está hecho de arena de vidrio soluble y la contracción de la fundición es del 2,2%. La producción industrial se realiza en un horno de arco eléctrico de 3 t mediante un proceso de fundición por oxidación. La carga es chatarra de acero, chatarra de hierro, ferrosilicio (FeSi75) y ferromanganeso (FeMn74). , FeMn78C2.0), después de la oxidación, reducción y ajuste de la composición, el acero se produce bajo la condición de que la escoria sea escoria blanca, y la composición química se prueba para que esté dentro del rango requerido, y la desoxidación es buena, y la temperatura del acero fundido cumple con los requisitos. Después de la desoxidación final del aluminio, se funde el acero y se vierte el producto. Después de verter el revestimiento medio de acero al manganeso, el tubo ascendente se vuelve a llenar una vez. El bloque de prueba se vierte en medio del vertido del revestimiento de acero al manganeso. El bloque de prueba se fabrica de acuerdo con los requisitos de GB / T5680-1998. Se instala en el horno junto con la placa de revestimiento de acero al manganeso medio para el tratamiento térmico. El tratamiento térmico utiliza un proceso de enfriamiento con agua. Cuando el tablero de revestimiento de acero al manganeso mediano se calienta a 650 ℃ a 50 a 70 ℃ / h, se mantiene durante 2 a 3 horas y luego a 50 a 100 ℃ / h. Eleve la temperatura a 1050 ～ 1070 ℃ durante 3 ~ 5 horas, eleve la temperatura de mantenimiento a 1100 ℃ 10 minutos antes del final del calentamiento y entre al agua. El revestimiento de acero de manganeso medio se enfría con agua durante 40 minutos y luego se descarga fuera de la piscina para operaciones posteriores.

Microestructura y comportamiento mecánico del acero al manganeso medio

Revestimientos para molinos de acero al manganeso medio

• Reduciendo el contenido de manganeso y carbono y ajustando la combinación de manganeso y carbono, se obtiene acero de manganeso medio con una estructura austenita más estable. Su composición es: 0,65% a 1,15% C, 5,5% a 8,5% Mn, 0,20% a 0,80% Si, ＜ 0,080% P, ＜ 0,050% S, en condiciones de impacto no fuerte, el acero tiene suficiente resistencia y tenacidad, y su resistencia al desgaste es mejor que el acero con alto contenido de manganeso.
• El acero al manganeso desarrollado tiene el mismo proceso de fabricación que el acero con alto contenido de manganeso. El control de calidad se puede realizar con referencia a los altos estándares relacionados con el acero al manganeso. El proceso de fabricación es simple y la calidad se puede controlar de manera estable.
• Después de enfriar con agua a 1050 ～ 1070 ℃, la estructura es austenita + carburos de grado 0 ～ W2. Bajo mutación de estrés, su capacidad de fortalecimiento es mejor que el acero con alto contenido de manganeso.
• El revestimiento de acero al manganeso medio tiene una resistencia a la tracción de más de 560 MPa y una resistencia al impacto de más de 40 J/cm2. Cuando se utiliza en un molino de bolas de Φ1,5 × 3 m, no se pela, deforma, rompe y funciona de manera segura y confiable. La vida útil se incrementa en un 16% La promoción y el uso pueden producir buenos beneficios económicos y sociales.

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