ボールミルライナーへの中マンガン鋼の適用

中マンガン鋼は、高マンガン鋼の炭素とマンガンの含有量を減らすことによって製造されました。 研究結果によると、1050〜1070℃の温度で水焼入れした後のマトリックスはオーステナイト炭化物（+ 0〜W2クラス）です。 高マンガン鋼よりも耐摩耗性に優れた中マンガン鋼は、非稼働時の強衝撃条件での強度と靭性の要件を満たすことができます。

1883年にRAHadfiedによって高マンガン鋼が発明されて以来、高マンガン鋼は冶金、鉱業、建築材料、およびその他の産業で広く使用されてきました。 100年以上経った今でも、耐摩耗性金属材料において重要な位置を占めていますが、高マンガン鋼は大きな影響を受けていません。 作業条件下では、加工硬化能力が不十分なため、耐摩耗性を効果的に発揮できません。 非強衝撃条件下での耐摩耗性材料の耐摩耗性を向上させるために、高クロム鋳鉄が国内外で開発され、ボールミルライナーの製造に成功裏に適用されました。 高クロム鋳鉄の構造は、マルテンサイト+炭化物+残留オーステナイトです。 マトリックスの硬度が高いため、耐摩耗性に優れています。 ただし、高クロム鋳鉄ラージの炭化物や高炭素マルテンサイトは脆いため、特定の衝撃時に使用すると、剥がれや破損が発生しやすく、装置の正常な動作に影響を及ぼします。 マルテンサイト、ベイナイト鋼、およびオーステナイト鋼も、非強衝撃条件のために中国で開発されました。 硬度が低く、焼入れ性が悪いため、耐用年数が長くなります。 ボールミルライナーを作るために使用される材料は、良好な耐摩耗性を達成するために十分な靭性を備えている必要があります。 オーステナイト系マンガン鋼中のマンガンと炭素の含有量を調整して常温でオーステナイト構造を得ると、荷重の影響で変形マルテンサイト変態を迅速に達成できる中マンガン鋼が上記の要件を満たします。

お客様の1人がΦ1.5×3mのボールミルを使用しており、中マンガン鋼 ミルライナー を設計しているため、ミルライナーの寿命を延ばし、コストを削減できます。

中マンガン鋼の化学組成設計

1.理論的根拠

中マンガン鋼の母材は常温ではオーステナイト構造ですが、衝撃摩耗条件下では表層がαマルテンサイトとεマルテンサイトを変形させます。これは、中マンガン鋼が非強衝撃条件下で優れた耐摩耗性を有することです。パフォーマンス。 強化マルテンサイトを得るために、設計したマンガン鋼のMs点が0度以下になるように、マルテンサイト変態の開始温度Msと変形誘起マルテンサイト点の温度Mdを用いてマンガン-炭素組成を設計します。セルシウス、およびMdポイントは室温よりも高いです。 設計された中マンガン鋼は、水強靭化後のオーステナイト構造であり、そのオーステナイト構造は安定性が低い。 これは、γおよびγ+α相領域の臨界点にあります。 衝撃荷重下では、表面オーステナイトはα-マルテンサイトとε-マルテンサイトに容易に変態します。 使用中のマルテンサイトの強化により、ライニングの摩耗面の強度が増し、耐摩耗性の要件を満たすために硬度が増します。 それはまだオーステナイトであり、靭性の必要性を満たします。

2.化学組成

貴重な合金資源を節約し、ライナーの製造コストを削減するために、設計されたマンガン鋼は他の合金元素を追加していません。 式によると：

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）℃

中マンガン鋼鋳造プロセス

中マンガン製鉄所のライナーは水ガラス砂でできており、鋳物の収縮率は2.2％です。 工業生産は、酸化製錬プロセスを使用して3トンの電気アーク炉で行われます。 料金は、鉄くず、鉄くず、フェロシリコン（FeSi75）、フェロマンガン（FeMn74）です。 、FeMn78C2.0）、酸化、還元、組成調整後、スラグが白スラグの状態で鋼を製造し、化学組成を試験して必要な範囲内に収め、脱酸が良好である、溶鋼の温度は要件を満たしています。 アルミニウムの最終的な脱酸の後、鋼は鋳造され、製品が注がれます。 真ん中のマンガン鋼ライニングを流し込んだ後、ライザーを1回補充します。 テストブロックは、マンガン鋼ライニングの注入の途中に注入されます。 テストブロックは、GB / T5680-1998の要件に従って作成されます。 熱処理用の中マンガン鋼ライニングボードと一緒に炉内に設置されます。 熱処理は水焼入れプロセスを使用します。 中マンガン鋼ライニング板を50〜70℃/ hで650℃に加熱すると、2〜3時間、その後50〜100℃/ hに保たれます。 温度を1050〜1070℃に3〜5時間上げ、加熱終了の10分前に保持温度を1100℃に上げて水に入れます。 中マンガン鋼のライニングは水で40分間冷却され、その後の操作のためにプールから排出されます。

中マンガン鋼の微細構造と機械的挙動

中マンガン製鉄所ライナーフィードバック

• マンガンと炭素の含有量を減らし、マンガンと炭素のマッチングを調整することにより、より安定したオーステナイト構造を持つ中マンガン鋼が得られます。 その組成は次のとおりです。0.65％〜1.15％C、5.5％〜8.5％Mn、0.20％〜0.80％Si、<0.080％P、<0.050％S、非強衝撃条件下で、鋼は十分な強度と靭性を備えています。そしてその耐摩耗性は高マンガン鋼よりも優れています。
• 開発したマンガン鋼は、高マンガン鋼と同じ製造工程を持っています。 高マンガン鋼関連規格を参考に品質管理を行うことができます。 製造工程がシンプルで、品質を安定して管理できます。
• 1050〜1070℃で水焼入れした後の構造はオーステナイト+ 0〜W2グレードの炭化物です。 応力変異下では、その強化能力は高マンガン鋼よりも優れています。
• 中マンガン鋼ライニングの引張強度は560MPa以上、衝撃靭性は40 J / cm2以上です。 Φ1.5×3mのボールミルで使用した場合、剥離、変形、破損がなく、安全かつ確実に動作します。 耐用年数は16％延長されます。プロモーションと使用は、優れた経済的および社会的利益を生み出すことができます。

@Mr. Nick Sun     [email protected]