高クロムブローバーの製造プロセス

大型衝撃破砕機は、構造が単純で、破砕率が高く、効率が高いという利点があります。 鉱業、セメント、冶金、電力、耐火物、ガラス、化学産業で広く使用されています。 ブローバーは、大型衝撃破砕機のキーであり、履きやすい破砕機の摩耗部品の1つです。 クラッシャーのローターにくさびで固定されています。 破砕機が作動しているとき、高速回転ローターがブローバーを駆動して、30〜40m / sの線速度で壊れた鉱石に衝撃を与えます。 鉱石ブロックは1500mm未満で、摩耗は非常に深刻で、衝撃力は非常に大きくなります。 耐摩耗性と耐衝撃性。

従来の高マンガン鋼であり、靭性は高いが耐摩耗性は高くないが、耐摩耗性も高い。 通常の高クロム鋳鉄は硬​​度が高いですが、硬くなく壊れやすいです。 大型インパクトクラッシャーブローバーの使用条件と構造特性を目指しています。 組成設計と熱処理工程を最適化することにより、既存の通常の高クロム鋳鉄をベースに、総合耐摩耗性の高い超高クロム鋳鉄板を開発しました。 高クロムブローバーの耐用年数は、通常の高マンガン鋼の3倍以上です。

高クロムブローバーの化学組成

カーボンエレメント

炭素は、材料の機械的特性、特に材料の硬度に影響を与え、靭性に影響を与える重要な要素の1つです。 材料の硬度は炭素含有量の増加とともに大幅に増加しますが、衝撃靭性は大幅に低下します。 炭素含有量の増加に伴い、高クロム鋳鉄の炭化物の数が増加し、硬度が増加し、耐摩耗性は増加しますが、靭性は低下します。 より高い硬度を得て、十分な靭性を確保するために、炭素含有量は2.6％〜3.0％になるように設計されています。

クロム元素

クロムは、高クロム鋳鉄の主要な合金元素です。 クロムの数が増えると、炭化物の種類が変化し、炭化物の形態がMC3からM7C3およびM23C6に変化します。 炭化物の中でM7C3が最も硬度が高く、微小硬度はHV1300〜1800に達することがあります。マトリックスに溶解するクロムの量が増えると、残留オーステナイトの量が増え、硬度が低下します。 高い耐摩耗性を確保するために、Cr / C = 8〜10を制御して、より多くの壊れたメッシュM7C3共晶炭化物を得ることができます。 一方、より高い靭性を得るために、クロム含有量は25％〜27％になるように設計されています。

モリブデン元素

モリブデンの一部は、焼入れ性を向上させるために高クロム鋳鉄のマトリックスに溶解されます。 その一部はMoC炭化物を形成し、微小硬度を向上させます。 モリブデン、マンガン、ニッケル、銅を組み合わせて使用​​すると、厚肉部品の焼入れ性が向上します。 ブローバーが太いため、フェロモリブデンの価格が高いことを考えると、モリブデン含有量は0.6％から1.0％に抑えられています。

ニッケルと銅の元素

ニッケルと銅は固溶体強化マトリックスの主要元素であり、クロム鋳鉄の焼入れ性と靭性を向上させます。 どちらも炭化物を形成しない元素であり、すべてオーステナイトに溶解してオーステナイトを安定化します。 量が多いと残留オーステナイト量が増加し、硬度が低下します。 製造コストとオーステナイトへの銅の限られた溶解度を考慮して、ニッケル含有量は0.4％から1.0％の間に制御され、銅含有量は0.6％から1.0％の間に制御されます。

シリコンとマンガン元素

シリコンとマンガンは高クロム鋳鉄の従来の元素であり、それらの主な役割は脱酸と脱硫です。 シリコンは焼入れ性を低下させますが、Msポイントを増加させます。 同時に、シリコンは炭化物の形成を妨げ、それは黒鉛化とフェライト形成の促進を助長します。 含有量が多すぎるため、マトリックスの硬度が大幅に低下します。 したがって、シリコン含有量は0.4％から1.0％の間に制御されます。 マンガンは、高クロム鋳鉄のオーステナイト相領域を拡大し、オーステナイトに固溶し、焼入れ性を改善し、マルテンサイト変態温度を低下させます。 マンガン含有量が増加すると、残留オーステナイトの量が増加し、硬度が低下し、耐摩耗性が影響を受けます。 したがって、マンガン含有量は0.5％から1.0％に制御されます。

その他の要素

S. Pは有害な元素であり、一般的に生産において0.05％未満に管理されています。 RE、V、Tiなどが複合改質剤および接種剤として添加され、結晶粒を微細化し、粒界を浄化し、高クロム鋳鉄の衝撃靭性を向上させます。

高クロムブローバー鋳造プロセス

モデリングプロセス

クロムブローバーの図面、重量：285kg、サイズ：以下を参照してください。 ブローバーの設置要件を確実にするために、ブローバーの平面曲げ変形は2mm以下です。 ブローバーの表面は非常に高いため、くぼみや突起があってはなりません。 鋳物の緻密性を確保するために、直線収縮率2.4〜2.8％の高強度樹脂砂型鋳造を採用しています。ゲートシステムの断面比は、内部ΣF：水平ΣF：ストレートΣF= 1：に基づいて設計されています。 0.75：1.1水平成形と傾斜注入を採用すると同時に、加熱および温度上昇と直接外部冷却鉄を支援します。 プロセス収率は70％〜75％に制御されます。

試作工程では、図2、図3、図4の3つのモデリング工程を採用しました。鋳造・研削後、図2と図3の工程で製造されたハンマーの表面度が異なることがわかりました。くぼみと曲げ変形。 ライザーを大きくする方法では、設置要件を満たしていない表面のくぼみや曲げ変形をなくすことはできません。 図2と図3の成形プロセスの試作経験の要約に基づいて、図4に示す水平成形傾斜注入成形プロセスを使用することにしました。鋳造および研削後のハンマーの表面には、くぼみや曲がりがありません。変形、および変形は≤2mmです。 インストール要件を満たします。 具体的な製造工程は次のとおりです。砂型を水平に作った後、砂型の一端を特定の高さまで持ち上げて、特定の傾斜角度を形成します。 （実際の生産では、砂型の角度は通常、鋳物の形状、重量、構造特性に応じて決定されます。傾斜角度は通常、8°〜20°の間で制御されます）。 溶銑はゲートから導入され、溶銑は最初にキャビティに入り、最低点に到達します。 それは最初に外部冷却された鉄の冷却効果によって固化されます。 高圧下では、溶鉄を充填するとライザーが最大になり、最終的に凝固して順次凝固するため、緻密な構造で収縮のない鋳物が得られます。

鋳造プロセス

製錬生産には1000kgの中周波電気炉（石英砂炉ライニング）を使用しています。 製錬前に石灰石+割れガラス複合スラグ剤を添加します。 装入物の大部分が溶けた後、スラグを取り除き、フェロシリコンとフェロマンガンを加えて脱酸し、アルミニウムを1kg / tの量で挿入します。最後の脱酸後、ワイヤーを炉から排出し、溶湯温度を1500°Cおよび1550°C。
プレートハンマーの包括的な耐摩耗性をさらに向上させるために、複合材料の改質および接種処理プロセスを通じて高クロム鋳鉄の炭化物の形態を改善し、介在物を減らし、溶銑を精製し、精製された粒子、および断面構造の一貫性と厚くて重い鋳物の性能を強化します。 具体的な操作は、取鍋を400℃〜600℃に予熱し、注入前にRe-A1-Bi-Mg複合改質剤とV-Ti-Zn複合接種剤を一定量添加し、スラグ後に溶銑を注入することです。溶射すると、残留スラグが素早く凝集して溶銑をさらに精製すると同時に、鋳造を容易にするために断熱コーティングが形成されます。 溶銑を2〜3分間鎮静させ、注湯温度を1380℃〜1420℃に制御します。

高クロムブローバー熱処理プロセス

超高クロム鋳鉄の高温焼入れおよび加熱中、オーステナイトへの合金元素の溶解度は温度の上昇とともに増加します。 オーステナイトへの炭素とクロムの溶解度が低いため、焼入れ温度が低い場合、保温中に二次炭化物がより多く析出します。 ほとんどのオーステナイトはマルテンサイトに変態することができますが、オーステナイトの炭素含有量と合金元素の含有量が低いため、硬度は高くありません。 焼入れ温度の上昇に伴い、オーステナイト中の炭素含有量と合金含有量が高くなるほど、変態後に形成されるマルテンサイトが硬くなり、焼入れ硬度が高くなります。 焼入れ温度が高すぎると、高温オーステナイトの炭素含有量と合金含有量が高すぎ、安定性が高すぎ、冷却速度が速くなり、二次炭化物の沈殿が少なくなり、オーステナイトの保持が多くなり、焼入れ硬度が高くなります。低いです。 焼入れおよび保持時間の増加に伴い、超高クロム鋳鉄のマクロ硬度は最初に増加し、次に減少します。 超高クロム鋳鉄の硬度に及ぼすオーステナイト化保持時間の影響は、本質的に、高温オーステナイトの炭素含有量および合金含有量に対する二次炭化物の析出、溶解反応の近さ、および平衡状態の影響である。 鋳放しの超高クロム鋳鉄をオーステナイト化温度まで加熱した後、オーステナイト中の過飽和炭素および合金元素が二次炭化物として沈殿します。これは拡散プロセスです。 保持時間が短すぎると、二次炭化物の析出量が少なすぎます。 オーステナイトはより多くの炭素と合金元素を含んでいるため、安定性が高すぎます。 焼入れ中のマルテンサイト変態は不完全であり、焼入れ硬度は低い。 保持時間の増加に伴い、二次炭化物の析出量が増加し、オーステナイトの安定性が低下し、焼入れ時に形成されるマルテンサイトの量が増加し、焼入れ硬度が増加します。 一定時間保持した後、オーステナイト中の炭素含有量と合金含有量は平衡に達します。 保持時間を長くし続けると、オーステナイト粒が粗くなり、残留オーステナイト量が増加し、焼入れ硬度が低下します。
国家規格に従って、GB / T 8263-1999「耐摩耗性白鋳鉄」熱処理プロセス仕様、参照材料への参照、二次炭化物の沈殿、および溶解急冷温度、焼き戻し温度、および保持時間が決定されます。プレートハンマーの最大重量最適な熱処理プロセスは、1 020°C（3〜4時間の熱処理）、高温霧焼入れ、3〜5分後の空冷、および400°Cでの高温焼き戻し（加熱）です。 5〜6時間の保存、室温までの拡散空気冷却）。 焼入れおよび焼戻し後のマトリックス構造は、焼戻しマルテンサイト+共晶炭化物M7C3 +二次炭化物+残留オーステナイトです。
ハイクロムブローバーは厚くて重いため、熱処理時に鋳物にひびが入らないようにステップ加熱を採用しています。 プレートハンマーの熱処理後の硬度は58〜62HRC、衝撃靭性は8.5J / cm2（10mm×10mm×55mmのノッチなし試験片）と高い。

高クロムブローバーフィードバック

• 水平鋳造は、傾斜した注入、補助暖房断熱ライザー、および直接外部冷却鉄を作るために使用されます。 ハンマーの表面にはくぼみや突起がありません。 曲げ変形は2mm以下です。
• ブローバーの最良の熱処理プロセスは、1 020℃（3〜4時間の保温）、高温霧焼入れ、3〜5分後の空冷、および400℃での高温焼戻し（4〜6時間の保温、拡散）です。室温まで空冷）。 強化マルテンサイト+共晶炭化物M7C3 +二次炭化物+残留オーステナイト。 熱処理後の硬度は58〜62HRC、衝撃靭性は8.5J / cm2です。
• 高クロムブローバーは、マンガン鋼鋳物ブローバーの3倍の寿命があります。

Mr. Nick Sun    [email protected]