내식마모성 합금강 SAG Mill Liner 연구

1.1 반자동 밀라이너 소재 연구현황

1.1.1 반자동 밀

1932년 산업기술의 발달로 세계 최초의 자가공장이 탄생했습니다. 1950년 즈음에는 광산 생산에 자생 공장이 공식적으로 사용되었습니다. 1960년 이후, 완전 자동 연삭 공정은 많은 국가의 많은 야금 광산에서 대중화되었습니다. 자체 연삭 공정에서 100mm 이상의 크기를 가진 광석이 연삭의 주요 연삭 매체로 사용되지만 크기는 20mm에서 80mm 사이입니다.

분쇄 능력이 좋지 않아 대형 광석으로 적절한 크기로 분쇄하기가 쉽지 않습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 이러한 종류의 연마재를 분쇄하기 위해 일정량의 강구를 자가 분쇄기에 추가하려고 합니다. 일반적으로 강구의 첨가량은 자생압연기 부피의 2~8% 정도이다. 이 개선은 광산의 분쇄 섹션의 효율성을 크게 향상시키고 반자동 분쇄기도 생산해야합니다.

그림 1-1은 금속광산에 사용되는 반자주식 압연기의 입체도를 나타내고, 그림 1-2는 조립할 반자주식 압연기의 라이닝 플레이트를 나타낸다. 한마디로 반자주식 공장은 금속광석을 갈기 위해 부분적으로 그라인딩 볼과 광석 자체를 사용하는 일종의 금속 광산 생산 장비입니다. 반자동 공장은 에너지 소비가 상대적으로 높아 에너지의 효과적인 활용에 적합하지 않지만 반자동 공장에는 중간 및 미세 분쇄 작업, 스크리닝 작업 및 광석 이송이 포함되어 광산 생산량이 크게 단축됩니다. 공정, 먼지 오염 감소, 생산 비용 절감 및 생산 투자 감소.

반자동 밀은 주로 변속기 부품, 메인 베어링, 실린더 스크린, 실린더 부품, 저속 구동 장치, 메인 모터, 잭킹 장치, 윤활, 전기 제어 등을 포함합니다. 밀 라이너는 배럴 부분의 핵심 구성 요소입니다. 반자동밀로 가장 손실이 많이 나는 부분이기도 하다.

1.1.2 반자동 밀 라이너

반자동 밀의 실린더는 모터의 구동에 따라 동시에 회전합니다. 실린더에 적재된 재료(강구 및 금속광석)는 실린더와 함께 일정 높이까지 회전합니다. 중력의 작용으로 특정 선형 속도로 떨어집니다. 금속 광석, 연삭 볼 및 라이닝 플레이트는 상대적으로 큰 충격과 심각한 마모를 갖습니다. 이러한 효과는 금속광석을 분쇄하게 하며, 가장 중요한 것은 금속광석 분쇄입니다.

1.2 반자동 밀 라이너용 내마모성 재료

마모에 의해 소모되는 내마모성 강철 부품은 내마모성 강철 부품의 가장 가혹한 작업 조건 중 하나입니다. 건식 연마 마모 조건과 비교할 때 습식 연마 마모 조건에는 특정 부식 요인이 포함되어 있으므로 마모 정도가 더 복잡하고 심각합니다. 반자동 분쇄기의 분쇄기 라이너는 오랜 시간 동안 심한 충격과 마모를 받을 뿐만 아니라 젖은 광물성 물질의 부식을 받기도 합니다. 동시에 서비스 과정에서 오랜 시간 동안 라이너 충격, 연마 마모 및 전기 화학적 부식의 상호 작용을 받아 라이너가 SAG 밀의 가장 심각한 마모 및 고장이 발생하기 쉬운 부분이되었습니다. .

고망간강을 웻밀의 밀 라이너로 국내외에서 사용한 오랜 역사를 가지고 있습니다. 지금까지 고망간강은 여전히 ​​습식 밀 라이너에 가장 널리 사용되는 재료입니다. 펄라이트 스틸 라이너와 같은 다른 내마모성 및 내식성 합금강도 국내외에서 사용되지만 효과는 그다지 만족스럽지 않습니다. 내마모성이 우수한 새로운 유형의 고탄소 저합금강 라이너를 개발하여 적용하는 것은 습식 압연기 산업의 시급한 요구이며 기술 혁신의 중요한 과제입니다.

1.2.1 오스테나이트 망간강

주물 내마모강에서 오스테나이트 망간강은 고유한 특성으로 인해 다양한 내마모강 부품에 널리 사용되었으며 오랜 역사를 가지고 있습니다. 금속 조직은 주로 단상 오스테나이트이거나 오스테나이트에 소량의 탄화물이 포함되어 있습니다. 오스테나이트 조직은 강한 가공 경화 능력을 가지고 있습니다. 작업 표면이 큰 충격력이나 큰 접촉 응력을 받으면 표면 층이 빠르게 경화되고 표면 경도가 700HBW까지 증가할 수 있으므로 내마모성이 향상됩니다. 가공면의 표층의 경도는 증가하지만 내층의 오스테나이트 조직의 경도 및 인성은 변하지 않으므로 고망간강은 내마모성이 우수할 뿐만 아니라 큰 충격에도 견딜 수 있습니다. 짐. 이러한 특성 때문에 고망간강은 충격 연마 마모 및 고응력 연삭 연마 마모 조건에서 탁월한 적용 효과를 나타냅니다. 고망간강의 장점은 많지만 단점도 많다. 고망간강의 충격력이나 접촉응력이 너무 작으면 강재가 충분한 가공경화를 얻을 수 없고 내마모성이 저하되어 정상적으로 작동할 수 없습니다. 또한 고망간강의 내식성이 좋지 않아 습한 환경에서 이상적인 효과를 얻을 수 없습니다.

1960년대 이후 국내외 연구원들은 종합적인 특성을 향상시키기 위해 오스테나이트강을 개질하기 시작했습니다. 그들 대부분은 Cr, Mo, Ni, V 등과 같은 일부 합금 원소를 추가하고 C와 Mn의 함량을 동시에 조정하고 접종 개질을 채택하여 더 나은 내마모성 오스테나이트 망간강을 얻습니다. 지금까지 오스테나이트계 강과 준안정 오스테나이트계 강의 합금, 개질, 강화에 대한 연구와 탐구는 만족스러운 결과를 얻었습니다. 일부 국가에서는 개선된 오스테나이트 강을 국가 표준에 추가하기도 합니다. 고망간강은 국내외 습식 밀 라이너의 일반적인 소재입니다. 습식 분쇄기의 충격 하중이 너무 작으면 고망간강의 가공 경화가 완료되지 않고 충격 연마 내마모성이 약합니다. 더욱이, 오스테나이트 조직의 열악한 내식성으로 인해, 오스테나이트 강의 내식 수명은 상대적으로 낮습니다.

1.2.2 내마모성 주철

현재 저합금 및 고합금 백색 주철이 널리 사용됩니다. 전통적인 백색 주철 및 저탄소 백색 주철과 비교하여 저크롬 및 고크롬 백색 주철로 대표되는 새로운 내마모성 주철은 내마모성이 우수합니다.

크롬은 저크롬 백색 주철의 주요 합금 원소입니다. 일반적으로 저크롬 백색 주철의 탄화물은 그물망에 의해 주철에 분산됩니다. 따라서 저크롬 백색 주철의 취성은 더 크고 내마모성은 중 및 고 합금 백색 주철보다 낮습니다. 일반적으로 내마모성 및 인성 요구 사항이 높은 작업 조건에는 적합하지 않습니다. 고크롬 백색주철은 고크롬 백색주철의 크롬함량(10% ~ 30%)의 넓은 범위로 인해 많은 유형의 장비 및 작업 조건에서 널리 사용됩니다. 고 크롬 백색 주철의 저탄소 Cr12 주철의 인성은 크롬 함량의 조정으로 인해 향상되어 큰 충격 하중을 갖는 대형 시멘트 볼 밀의 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. 특정 열처리 후 Cr15 주철은 소량의 탄화물과 혼합 된 우수한 성능을 얻을 수 있으며 잔류 오스테 나이트의 마르텐 사이트 구조는 내마모성이 우수하여 시멘트 공장에서 볼 밀의 볼 및 라이닝 플레이트 재료를 연마하는 데 사용할 수 있습니다. Cr20 및 Cr26 주철은 경도 및 인성이 양호하고 경화성이 우수하여 두꺼운 벽 내마모성 부품에 사용할 수 있습니다. 또한 Cr20 및 Cr26 주철은 내식성 및 내산화성이 강하여 습식 부식 마모 및 고온 마모 조건에서도 사용할 수 있습니다.

1.2.3 비망간 내마모성 합금강

성능이 우수한 비망간 합금강이 점점 더 많이 개발됨에 따라 이러한 종류의 합금강의 경도와 인성은 조성비를 최적화하거나 열처리를 탐구함으로써 넓은 범위로 조정할 수 있음이 밝혀졌으며, 또한 동시에 높은 경도와 높은 인성을 가지고 있습니다. 그것은 많은 작업 조건에서 좋은 적용 효과가 있습니다. 비망간 합금강은 높은 경도, 높은 강도 및 우수한 인성을 동시에 가질 수 있습니다. 그 강도와 경도는 오스테나이트 망간강보다 훨씬 높으며 작은 충격 하중 조건에서 적용 효과가 더 좋습니다. 크롬, 망간, 니켈, 규소, 몰리브덴 및 기타 합금 원소는 기계적 특성과 경화성을 향상시키기 위해 내마모강에 종종 첨가됩니다.

1.2.3.1 중고합금 내마모강

최근 몇 년 동안 Qiming Machinery의 엔지니어들은 중합금 및 고합금 마텐자이트 내마모강(C 0.2 ~ 0.25%, Cr 3 ~ 16%, Ni ≤ 2%, Mo ≤ 1%) 라이닝 플레이트 및 약간의 진전이 있었습니다.

(1) 화학 조성 설계

탄소원소

탄소 함량은 합금강의 미세 조직, 기계적 특성, 경화성 및 기타 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 결과는 탄소 함량이 감소함에 따라 샘플의 경도가 감소하여 내마모성이 부족하다는 것을 보여 주지만 인성은 상대적으로 우수합니다. 탄소 함량이 증가함에 따라 샘플의 경도가 증가하고 내마모성은 상대적으로 좋지만 가소성과 인성은 악화됩니다. 결과는 탄소 함량이 증가함에 따라 합금강의 경도가 증가하고 소성 인성이 감소한다는 것을 보여줍니다. 탄소 함량이 일정 범위(0.2 ~ 0.25%)에 있으면 합금강의 충격 인성(αK)이 매우 느리게 감소하여 거의 변하지 않습니다. 이 범위의 탄소 함량 내에서 합금강의 미세 조직은 라스 마르텐사이트(lath martensite)인 결과는 세 가지 조직의 복합 기계적 특성이 양호하고 충격 부식 연마 마모 저항이 우수함을 보여줍니다.

크롬 원소

크롬 원소는 합금강의 경화성을 어느 정도 향상시킬 수 있습니다. 강철은 적절한 열처리 과정을 거친 후 종합적인 기계적 특성이 우수합니다. 크롬 원소는 침탄 강철에 크롬 함유 탄화물 형태로 존재할 수 있으며, 이는 강철 부품의 내마모성을 어느 정도 향상시킬 수 있습니다. 우리 엔지니어들은 C 함량이 0.15-0.30인 Cr Ni Mo 합금 강의 특성에 대한 Cr의 영향을 연구했습니다. 결과는 담금질 및 템퍼링 조건에서 크롬 함량을 증가시키면 합금강의 충격 인성이 향상될 수 있음을 보여줍니다. 따라서 합금강 설계에서 크롬 원소의 함량을 조정하여 합금강이 더 나은 종합적인 기계적 특성을 얻도록 하여 최상의 내마모 효과를 얻을 수 있습니다.

우리 엔지니어들은 산성 조건에서 다양한 크롬 원소를 함유한 합금강의 내마모성을 연구했습니다. 크롬 함량(1.5% ~ 18%)이 증가함에 따라 강철 부품의 내마모성이 먼저 증가한 다음 감소하는 것으로 나타났습니다. 크롬 함량이 12.5%일 때 강철은 최고의 내마모성과 내식성을 갖습니다. 마지막으로 합금원소 크롬의 질량분율은 내마모성 합금강의 10~12%가 내마모 효과가 가장 좋은 것으로 결론지어진다.

니켈 원소

동시에 니켈은 합금강의 경화성을 향상시켜 기계적 특성을 최적화할 수 있습니다. 결과는 합금강의 경도는 니켈 원소를 첨가함으로써 약간 개선되지만 합금강의 충격 흡수 에너지 및 인성은 크게 향상될 수 있음을 보여준다. 동시에 니켈은 Fe Cr 합금강의 부동태화를 가속화하고 Fe Cr 합금강의 부식 및 내산화성을 최적화할 수 있습니다. 그러나 내마모성 합금강의 니켈 함량은 너무 높아서는 안 됩니다(일반적으로 2% 미만). 일반적으로 니켈 함량이 너무 높으면 γ 상 영역이 너무 커져 합금강에 잔류 오스테나이트 상이 증가하여 합금강이 우수한 종합 특성을 얻을 수 없습니다.

몰리브덴 원소

몰리브덴은 합금강의 종합적인 특성을 최적화하기 위해 합금강의 입자 크기를 어느 정도 미세화할 수 있습니다. 몰리브덴은 마텐자이트 강의 경화성을 향상시키는 동시에 마텐자이트 강의 강도, 경도 및 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 강철 부품의 실리콘 함량은 일반적으로 1% 미만입니다.

실리콘 원소

규소의 함량은 합금강의 오스테나이트 변태에 영향을 미칠 수 있습니다. 규소를 첨가하면 담금질 과정에서 탄소 원자의 확산이 느려지고 합금강의 탄화물 형성이 방해되어 탄소 농도가 높아집니다. 오스테나이트 상의 안정성은 상 변태 동안 개선됩니다. 동시에, 일정량의 Si는 용액 강화를 통해 합금강의 경도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 강철의 규소 함량은 약 0.3%~0.6% 정도입니다.

(2) 열처리 공정 및 금속 조직

열처리 공정은 강철 부품의 미세 구조 및 기계적 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 우리 엔지니어들은 열처리 공정이 저합금 내마모강에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다(화학 조성은 C 0.3%, Mn 0.3%, Cr 1.6%, Ni 0.4%, Mo 0.4%, Si 0.30%, Re 0.4%). ). 열처리는 담금질(850℃, 880℃, 910℃, 930℃)과 템퍼링(200℃, 250℃)이다. 결과는 뜨임 온도가 일정할 때 담금질 온도가 증가함에 따라 샘플의 경도가 증가하는 반면 충격 흡수 에너지가 감소하고 인성이 악화됨을 보여줍니다. 250℃에서 템퍼링된 합금강에서 더 많은 탄화물이 석출되어 매트릭스의 경도가 증가합니다. 250℃에서 템퍼링된 샘플의 기계적 특성은 200℃에서 템퍼링된 것보다 우수합니다. 890℃ 템퍼링 및 250℃ 템퍼링된 저합금강의 내마모성은 최고입니다.

우리 엔지니어들은 또한 화학 조성이 C 0.51%, Si 0.13%, Cr 1.52%, Mn 2.4%인 중탄소 저합금강의 열처리를 연구했습니다. 합금강의 미세조직에 대한 수냉, 공랭 및 공랭의 영향을 각각 연구했습니다. 담금질된 합금강의 미세조직은 마르텐사이트이고, 공랭 및 공랭 후 미세조직은 모두 마르텐사이트와 베이나이트입니다. 200℃에서 추가 템퍼링 후 , 250 ℃, 300 ℃, 350 ℃ 및 400 ℃, 샘플의 전체 경도는 하향 경향을 나타낸다. 그 중 공랭식 및 공랭식 샘플은 베이나이트상을 포함하는 다상 구조로 경도가 더 천천히 감소합니다. 템퍼링 온도가 증가함에 따라 마모 손실이 증가합니다. 베이나이트 조직은 템퍼링 연화에 대한 저항성이 우수하고 인성이 좋기 때문에 공랭식 및 공냉식 샘플의 경도가 감소하므로 베이나이트 상이 있는 복합 구조의 내마모성이 더 좋습니다.

(3) 마이닝밀 라이너 재료 연구

우리 엔지니어들은 바나듐 티타늄 마그네타이트 광산에서 반자주 공장의 라이닝 플레이트(5cr2nimo 합금강)의 파손 거동을 분석했습니다. 결과는 합금강의 미세 조직이 잔류 오스테나이트를 갖는 마르텐사이트임을 보여줍니다. 라이닝 플레이트를 사용하는 동안 미네랄 골재는 라이닝 플레이트에 충격 연마 마모 효과가 있으며 라이닝 플레이트도 펄프에 의해 부식됩니다. 사용 중인 라이닝 플레이트의 마모된 표면에서 다수의 부식 피트 및 균열이 관찰되었습니다. 라이닝 플레이트의 파손 원인은 작업 조건하의 충격 하중이 너무 낮고 라이닝 플레이트가 충분히 경화되지 않아 라이닝 플레이트의 작업면의 경도가 낮고 내마모성이 불량하기 때문인 것으로 판단된다. .

우리 엔지니어들은 또한 탄소 함량이 다른 세 종류의 저탄소 고합금강(C: 0.16%, 0.21%, 0.25%)의 충격 부식 연마 마모 저항을 연구했습니다. 결과는 탄소 함량이 증가함에 따라 합금강의 경도가 증가하는 반면 충격 흡수 에너지는 감소함을 보여줍니다. 실험 결과는 탄소 함량이 0.21%인 합금강이 가장 작은 마모 손실과 가장 좋은 충격 부식 연마 마모 저항을 가짐을 보여줍니다.

규소 함량(Si: 0.53, 0.97, 1.49, 2.10, 2.60, c0.25%)이 중탄소 고크롬 합금 주강의 미세 조직, 기계적 특성 및 내마모성에 미치는 영향도 연구했습니다. 그 결과 규소 함량이 1.49%인 합금강이 가장 높은 경도(55.5HRC)와 최고의 인성(충격 흡수 에너지: 27.20J)을 가지며 미세 조직이 라스 마르텐사이트임을 보여줍니다. 충격 부식 연마 마모 시험(충격 하중: 4.5J)은 1.49%의 규소 함량을 갖는 합금강이 마모 손실이 가장 적고 충격 부식 내마모성이 가장 우수함을 보여줍니다.

우리 엔지니어들은 또한 세 종류의 광산 습식 연삭 라이너 강재의 충격 부식 마모 마모를 연구했습니다. 라이너의 3가지 종류는 저탄소 고합금강(라스 마르텐사이트 조직, 경도: 45 ~ 50 HRC, 충격 인성 값 50 J/cm2 이상), 고망간강(단상 오스테나이트 조직, 경도 > 21 HRC, 충격 인성 값 147 J/cm2 이상) 및 중탄소 합금강(미량의 베이나이트 및 잔류 오스테나이트를 포함하는 강화 마르텐사이트 조직, 경도: 57 ~ 62 HRC, 충격 인성 값: 20 ~ 30 J/cm2)。 충격 하중 는 2.7J이고 광석 재료는 산성 철광석이며 시험 결과 저탄소 고합금강 라이너가 마모 중량 손실이 가장 적고 충격 부식 내마모성이 가장 우수함을 보여줍니다.

1.2.3.2 저합금 내마모강

저합금강의 장점은 주로 좋은 경화성, 높은 경도 및 높은 인성에 나타납니다. 점점 더 많은 연구자들이 습식 압연기의 압연기 라이너로 고망간강 대신 저합금강을 사용할 가능성을 연구하기 시작합니다. 일반적으로 저합금강은 C, Mn, Cr, Si, Mo, B 등의 원소를 첨가하고 적절한 열처리를 선택함으로써 종합적 성질이 좋은 템퍼드 마르텐사이트로 변태됩니다.

우리 엔지니어들은 밀 라이너에서 zg40cr2simnmov 강철의 적용을 연구했습니다. 열처리 공정은 900℃ 어닐링 + 890℃ 오일 담금질 + (220±10℃) 템퍼링입니다. 위의 열처리 후 zg40cr2simnmov 강의 미세 조직은 단상 강화 마르텐사이트이며 경도 ≥ 50 HRC, 항복 강도 ≥ 1200 MPa, 충격 인성 ≥ 18 J/cm2와 같은 포괄적인 기계적 특성이 좋습니다. 합금강 및 고망간강(기계적 특성: 경도 ≤ 229hb, 항복 강도 ≥ 735mpa, 충격 인성 ≥ 147j/cm2)은 Shandong Aluminium Corporation의 알루미나 공장과 같은 여러 광산에서 테스트되었습니다. 테스트 결과는 zg40cr2simnmov 스틸 라이닝 플레이트가 습식 볼 밀과 건식 볼 밀에서 긴 수명을 가지고 있음을 보여줍니다.

우리 엔지니어들은 저합금 내마모성 주강에 대한 연구와 라이닝 플레이트의 사용도 연구했습니다. 저합금강에 대해 다양한 열처리 공정을 탐색하였고, 최적의 공정은 900~950℃에서 담금질하고 500~550℃에서 뜨임하는 것이었다. 열처리 후 합금강은 최고의 기계적 특성, 경도: 46.2 HRC, 항복 강도: 1500 MPa, 충격 인성: 55 J/cm2를 가졌다.

충격 연마 마모의 결과는 900 ~ 950 ℃에서 담금질하고 500 ~ 550 ℃에서 뜨임 처리한 저합금강의 내마모성이 동일한 시험 조건에서 ZGMn13보다 우수함을 보여줍니다. 또한 합금강 및 ZGMn13은 Dexing 구리 광산의 Sizhou 농축기에서 테스트되었습니다. 결과는 다원소 저합금강 라이너의 수명이 일반 ZGMn13 라이닝 플레이트의 수명보다 1.3배 긴 것으로 나타났습니다.

금속광산의 습식연삭 조건하에서 현재 널리 사용되고 있는 기존의 고망간강 라이너의 한계가 점점 부각되고 있으며, 그 지배적 위치가 대체되는 것이 일반적인 추세입니다. 현재 개발된 저합금 마르텐사이트 내마모강은 내마모성은 양호하나 인성이 좋지 않아 내충격성이 금속 광산 라이닝 플레이트의 작업 조건을 충족하지 못합니다. 광산 공장 라이너의 갱신을 방해하는 다른 합금강에도 유사한 상황이 존재합니다. 기존의 고망간 제철소 라이너를 대체할 수 있는 새로운 내마모성 합금강을 개발하는 것은 여전히 ​​어려운 작업입니다.

1.2.3.3 베이나이트 내마모강

베이나이트 강의 전반적인 기계적 특성은 좋으며 하부 베이나이트 강의 높은 경도, 높은 인성, 낮은 노치 감도 및 균열 감도가 있습니다. 베이나이트 강의 전통적인 생산 방법은 Mo, Ni 및 기타 귀금속을 첨가하고 등온 담금질 공정을 채택하는 것입니다. 이는 베이나이트 강재의 원가를 너무 높게 만들 뿐만 아니라 공정 관리의 어려움으로 인해 강의 품질이 불안정해지기 쉽습니다. 베이나이트 강의 산업적 적용도 심각하게 제한됩니다. 베이나이트 강에 대한 추가 탐사 및 탐사로 낮은 생산 비용 때문에 오스테나이트 베이나이트 2상 강, 공융 강화 오스테나이트 베이나이트 강, 마르텐사이트 베이나이트 2상 강 등과 같은 베이나이트 2상 강이 개발되었습니다. 베이나이트 강철은 산업에서 사용될 수 있습니다.

Austenite Bainite(A/b) 2상강은 Austenite의 강한 가공경화성과 베이나이트의 높은 경도 및 인성을 겸비하므로 /b 2상강은 고강도 및 우수한 인성을 가지며 내마모성이 우수합니다. Mn Si Austenite Bainite Austempering으로 얻은 이중 상 강은 내마모성이 우수하여 많은 내마모 조건을 충족시킬 수 있습니다. 이러한 종류의 2상 강철에서는 Mn, Cr 및 기타 저렴한 원소를 선택하여 강철 부품의 경화성을 향상시킵니다. 생산 비용을 더욱 낮추고 포괄적인 특성이 우수한 새로운 유형의 Mn Si Austenite Bainite 이중상 강을 얻습니다. 베이나이트 기지에 잔류 오스테나이트가 분산된 미세 및 나노 구조의 베이나이트 강을 소개합니다. New Bainitic Steel은 초고강도와 가소성을 모두 가지고 있으며 우수한 기계적 물성을 나타냅니다. 그 결과, 잔류 오스테나이트가 높은 마이크로 베이나이트 강은 비교적 낮은 템퍼링 온도(500℃ 미만)에서 높은 경도값을 나타내어 템퍼링 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

베이나이트 강은 기계적 물성이 우수하지만 생산 공정이 복잡하고 비용이 너무 높아 광산 습식 연삭 라이닝 플레이트 산업에서의 적용이 제한됩니다. 금속 광산에서 베이나이트 계열 내마모강을 산업적으로 적용하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

1.2.3.4 펄라이트 내마모성 강

펄라이트강은 일반적으로 탄소강의 크롬, 망간, 몰리브덴 및 기타 원소와 합금한 후 노멀라이징 및 템퍼링하여 얻습니다. 펄라이트강은 인성, 내충격피로성, 열처리가 간단하고 귀중한 합금 원소가 없습니다. 그것의 생산 비용은 낮습니다. 개발 잠재력이 큰 일종의 내마모성 및 내식성 합금강입니다. 고탄소 Cr Mn Mo 내마모성 합금강은 인성이 좋고 특정 가공 경화 능력이 있으므로 특정 충격 하중이 있는 부식성 마모 환경에서 사용할 수 있습니다.

대표적인 고탄소 Cr Mn Mo 펄라이트 내마모강의 화학적 조성 및 기계적 물성을 표 1-1에 나타내었다.

표 1-1 펄라이트 내마모성 주강의 화학적 조성 및 기계적 성질
화학적 구성 요소						기계적 성질
씨	미네소타	시	니	크롬	모	HBW	KV2/J
0.55	0.6	0.3	0	2	0.3	275	/
0.65	0.9	0.7	0.2	2.5	0.4	325	9.0-13.0
0.65	0.9	0.3	0	2	0.3	321	/
0.75	0.9	0.7	0.2	2.5	0.4	363	8.0-12.0
0.75	0.6	0.3	0	2	0.3	350	/
0.85	0.9	0.7	0.2	2.5	0.4	400	6.0-10.0

1.3 마모 메커니즘 및 모델

마모는 재료의 상대적인 슬라이딩으로 인한 특정 응력으로 인해 재료가 접촉면에서 분리되는 현상을 말합니다. 표면에서 재료가 분리되는 메커니즘은 재료, 작업 환경, 하중 및 동작 모드의 다른 특성으로 인해 다를 수 있습니다. 마모 메커니즘은 접착 마모, 연마 마모, 표면 피로 마모, 프레팅 마모 및 충격 마모로 나눌 수 있습니다. 통계에 따르면 연마 마모로 인한 경제적 손실이 가장 크며 전체의 약 50 %를 차지하고 접착 마모가 전체의 15 %를 차지합니다. 프레팅 마모는 7%를 차지합니다. 침식 마모는 전체의 7%를 차지합니다. 부식 마모는 전체의 5%를 차지합니다.

1.3.1 연마 마모 메커니즘

연마 마모로 인한 합금강의 마모가 가장 크며 주로 1. 부드러운 표면에서 단단하고 거친 표면의 미끄러짐으로 인한 마모; 2. 접촉면 사이에서 미끄러지는 단단한 입자의 상호 마찰로 인한 마모. 다양한 마모 조건에 따라 연마 마모 메커니즘은 다음 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

유형 1: 마이크로 절단 메커니즘

외부 하중의 작용으로 재료 표면의 마모 입자는 재료에 힘을 생성합니다. 힘의 방향이 법선 방향이면 재료 표면의 마모 입자가 재료에 힘을 가하고, 힘의 방향이 접선 방향이면 연마 입자는 접선 방향으로 인해 마모 표면과 평행하게 이동합니다. 힘. 재료 표면에서 움직이는 연마 입자의 저항이 작으면 재료가 절단되어 칩이 생성됩니다. 재료 표면의 연마 입자의 절단 경로는 좁고 얕으며 절단 크기가 작아서 미세 절단이라고합니다. 연마 입자가 날카로운 모서리가 없거나 각도가 절단 경로 방향과 다르거나 재료 자체의 가소성이 좋은 경우 절단 효과로 인해 재료가 칩을 생성하지 않고 전면 또는 양쪽으로 밀려납니다. 연마 입자의 이동 경로를 따라 재료 표면에 고랑이 형성됩니다.

유형 2: 피로 붕괴의 메커니즘

피로 스폴링 메커니즘은 지립이 연마 입자의 작용으로 변형 및 경화되고 접촉 응력으로 인해 표면 아래층에 균열이 발생하는 것을 말합니다. 균열은 표면까지 확장되어 얇은 층의 형태로 떨어지며 재료의 표면에 불규칙한 스폴링 피트가 형성됩니다. 연마 입자가 샘플 표면에 미끄러지면 큰 소성 변형 영역이 형성됩니다. 반복적인 소성 변형 후 가공 경화로 인해 재료 표면이 마침내 마모 파편으로 벗겨집니다. 일반적으로 재료의 내마모성에 기반한 피로한계는 올바르지 않습니다.

1.3.2 부식 및 마모 메커니즘 및 모델

야금 광산에서 사용되는 습식 분쇄기는 무거운 하중과 심한 마모의 영향을 받을 뿐만 아니라 액체 슬러리에 의해 부식됩니다. 부식 마모는 재료 표면과 주변 환경 사이의 전기화학적 또는 화학 반응에 의해 발생하는 질량 손실의 과정을 말하며 이를 부식 마모라고 합니다. 광산 습식 밀의 작업 조건은 일반적으로 전기 화학적 부식 마모입니다. 마모와 부식 사이의 상호 촉진 메커니즘은 재료의 손실이 단일 마모율에 부식율을 더한 값을 초과하도록 합니다. 마모 메커니즘에 대한 습식 마모의 영향을 연구하려면 부식 메커니즘을 연구할 필요가 있습니다.

1.3.2.1 부식 시 마모 촉진

(1) 기계적 제거 모델. 그림 1-3은 기계적 제거 모델을 보여줍니다. 부식성 매체의 존재로 인해 부식 및 마모 중에 금속 표면에 균일한 부식이 발생하고 생성된 부식 생성물은 샘플 표면을 완전히 덮을 수 있습니다. 이 부식 생성물 층을 부식 피막이라고 합니다. 그것은 재료 표면이 더 부식되는 것을 방지할 수 있지만 응력의 상대적인 슬라이딩에서 다른 단단한 재료나 연마 입자에 의해 마모되기 쉽습니다. 그러면 금속 표면이 부식되기 쉽기 때문에 마모로 인해 부식이 촉진됩니다. 특정 부식 매체에서 재료의 내식성은 주로 부동태 피막에 달려 있습니다. 일반적으로 부동태 피막의 회복력이 좋지 않은 금속의 부식 마모율은 단일 정적 부식율에 비해 2배 또는 4배 증가합니다.

(2) 전기화학적 모델에 따르면 연마재의 각 전단력으로 인해 금속 샘플의 표면에 특정 소성 변형 영역이 생성됩니다. 금속 표면의 전기 화학적 부식은 매우 고르지 않아 부식 속도가 더욱 증가합니다.

1.4 본 연구의 목적, 의의 및 주요 내용

금속광산 생산에 사용되는 반자동 제철소의 운영비는 막대하며, 마모와 지출의 가장 심각한 부분은 제분소 라이너입니다. 중국은 매년 약 220만 톤의 내마모성 강재를 소비합니다. 이 중 다양한 생산 조건에서 사용되는 밀 라이너는 22만 톤의 철강을 소비하며 이는 내마모성 철강 부품의 전체 소비량의 약 10분의 1에 해당합니다.

야금 광산에서 사용되는 반자주 공장의 작업 조건은 좋지 않습니다. 분쇄기의 가장 심각한 손상을 입는 부분으로 라이너의 수명이 너무 짧아 반자동 분쇄기의 운영 비용이 증가할 뿐만 아니라 금속 광산의 생산 효율에 심각한 영향을 미칩니다. 현재, 반자동 공장의 라이닝 플레이트에는 고망간강이 일반적으로 사용됩니다. 고망간강은 우수한 종합 성능과 우수한 가공 경화 능력을 가지고 있지만, 고망간강의 항복 강도가 너무 낮아 변형 및 파손되기 쉽고 반자동 밀 라이너의 서비스 조건을 충족할 수 없으며 서비스 라이닝 플레이트의 수명이 짧습니다. 위의 문제를 개선하기 위해 고망간 제철소 라이너를 대체할 우수한 종합 특성을 가진 새로운 유형의 내마모성 합금강을 개발해야 합니다.

반자동 공장의 산업 및 광산 환경 분석과 다양한 습식 공장의 라이닝 재료 분석을 기반으로 반자동 공장의 라이너가 내마모성 합금강에 큰 의미가 있음을 알 수 있습니다. 판의 경우 경도와 인성이 모두 있어야 합니다. 합금강은 가능한 한 단상 구조이거나 매트릭스 구조 + 탄화물과 같이 경도와 인성이 잘 일치하는 다상 구조이어야합니다. 합금강은 또한 우수한 항복 강도와 일치해야 하고 변형에 저항하는 특정 능력이 있어야 합니다. 합금강은 내충격성 내마모성이 우수해야 합니다.

주요 연구내용은 다음과 같다.

(1) 내마모성 고탄소 저합금강의 열처리에 관한 연구.

열처리가 다른 고탄소 저 합금 내마모강의 미세 조직, 기계적 특성 및 충격 부식 마모 마모 분석을 통해 포괄적 인 특성이 더 나은 일종의 내마모 부식 합금강이 얻어졌습니다.

고탄소 저합금강의 조성: C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75%, N 0.10%.

고탄소 저합금강 열처리: 1000 ℃ × 6h 어닐링 + 950 ℃ × 2.5h 오일 담금질 + 570 ℃ × 2.5h 템퍼링; 1000 ℃× 6h 어닐링 + 950 ℃× 2.5h 오일 담금질 + 250 ℃× 2.5h 템퍼링; 1000 ℃× 6h 어닐링 + 950 ℃× 2.5h 노멀라이징 + 570 ℃× 2.5h 템퍼링; 1000 ℃× 6h 어닐링 + 950 ℃× 2.5h 노멀라이징 + 250 ℃× 2.5h 템퍼링.

(2) 고탄소 합금강의 설계에 기초하여 내마모성 고탄소 베이나이트강, 고망간강 기지 복합재 및 펄라이트강을 각각 설계하였다.  밀 라이너의 주조 및 열처리는 Qiming Machinery에서 완료되었으며 예비 시험은 금속 광산에서 이루어졌습니다.

(3) 미세구조 관찰 및 연구.

열처리 상태의 고탄소 저합금강의 금속조직학적 구조를 관찰하고, 다양한 열처리 공정이 고탄소 저합금강의 미세조직에 미치는 영향을 분석 및 비교를 통해 분석하였다. 동시에 내마모성 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 기지 복합 라이너의 미세 조직을 분석합니다.

(4) 기계적 성질에 대한 시험 및 연구.

As-cast 및 열처리된 고탄소 저합금강의 경도 및 충격 에너지를 시험하였고, 상이한 열처리 후의 고탄소 저합금강의 경도 및 충격 인성을 연구하였다. 동시에 내마모성 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 기지 복합 라이너의 경도 및 충격 흡수 에너지를 테스트하고 분석했습니다. 다양한 열처리 공정을 가진 고탄소 저합금강의 항복강도 및 기타 특성을 연구하기 위해 주조 및 열처리된 고탄소 저합금강에 인장 시험을 수행했습니다. 동시에 내마모성 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 기지 복합 라이너의 항복강도를 테스트하고 분석했습니다.

(5) 충격 부식의 마모 특성 연구

각각 4.5j 및 9j의 충격 에너지 하에서 열처리 공정이 다른 고탄소 저합금강의 충격 부식 연마 마모 저항 및 마모 메커니즘을 연구하고 내마모성 베이나이트 강, 펄라이트 강철의 충격 부식 연마 마모 저항 , 및 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트를 테스트하고 비교한 분석은 강철의 실용적인 산업 적용을 위한 기초를 제공합니다.

2.0 시험 조건 및 방법

습한 부식성 매체의 조건에서 강재의 부식 속도는 건조 상태의 몇 배인 건조 상태보다 훨씬 높습니다. 본 논문에서는 내마모성, 내식성, 내충격성 내마모성 합금강을 개발하기 위해 고탄소 저합금 내마모강, 베이나이트강, 펄라이트강, 고망간강 기지 복합재료를 설계하였다. , 그리고 이러한 합금강의 미세 조직 및 기계적 특성도 연구됩니다 인장 시험, 충격 시험, 충격 부식 및 마모 마모 시험은 더 나은 종합 성능을 가진 내마모성 강을 얻기 위해 수행되었으며, 이는 반제품 선택에 대한 참조를 제공할 수 있습니다. -자생 밀 라이너.

2.1 시험방법

2.1.1 블록 캐스팅 테스트

본 논문에서 사용된 고탄소 및 저합금강 샘플은 알칼리로 라이닝 중주파 유도로에서 용융되어 그림 2-1과 같이 표준 Y형 테스트 블록으로 주조되었습니다. 내마모성 고탄소 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 매트릭스 복합 공장 라이너의 주조 및 열처리가 Qiming Machinery에서 완료되었으며 광산에서 예비 시험 사용이 수행되었습니다.

2.1.2 열처리 공정 설계

열처리 공정은 고탄소 저 합금강의 미세 구조, 기계적 특성 및 내마모성에 명백한 영향을 미칩니다. 이러한 고탄소 저합금강의 열처리 과정은 그림 2-2와 같다.

2.1.3 샘플 준비

미세구조 분석, 경도, XRD, 충격 시험, 인장 시험 및 충격 부식 연마 마모 시험을 위한 시편은 열처리 및 주조 상태가 다른 고탄소 저합금강의 Y형 시험 블록에서 절단되었습니다. 와이어 커팅 머신의 모델은 DK77입니다. 연삭기 가공으로 테스트 블록을 적절한 거칠기로 잘라냅니다.

2.1.4 금속 조직 관찰

각 시료의 미세구조는 라이크라 광학현미경으로 관찰하였다. 4 vol.% 질산알코올 용액은 다양한 열처리 상태에서 고탄소 저합금강, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트의 부식 용액으로 사용되었습니다. 베이나이트 강철의 우수한 내식성으로 인해 염화 제2철 염산 알코올 용액이 베이나이트 강철 라이닝 플레이트의 부식 용액으로 선택됩니다. 부식액 공식은 염화제이철 1g, 염산 2ml, 에탄올 100ml입니다.

2.1.5 기계적 특성 시험

재료의 기계적 성질이라고도 하는 재료의 기계적 성질은 특정 환경에서 다양한 외부 하중을 받는 재료의 기계적 성질을 나타냅니다. 금속 재료의 기존 기계적 특성에는 경도, 강도, 충격 인성 및 가소성이 포함됩니다. 이 프로젝트는 매크로 경도, 충격 테스트 및 인장 테스트에 중점을 둡니다.

HBRVU-187.5 Bromwell 광학경도시험기로 열처리 및 주조된 고탄소 저합금강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트의 Rockwell 경도(HRC)를 테스트했습니다. 각 샘플은 10개의 다른 위치에서 측정되었으며, 샘플의 경도 값은 테스트 결과의 산술 평균이었습니다.

JBW-300hc 계측 금속 진자 충격 시험기는 고탄소 저 합금강, 펄라이트 강 라이너 및 베이나이트 강 라이너의 표준 샤르피 V-노치 시편의 충격 흡수 에너지를 각각 열처리 및 주조 상태로 시험하는 데 사용되었습니다. 고망간강 기지 복합 라이너를 표준에 따라 표준 샤르피 u-notch 시편으로 가공하고 충격 흡수 에너지를 테스트했습니다. 각 Notch 시편의 충격크기는 10 mm*10 mm*50 mm이며, 각 시편의 평균 충격크기는 3개의 Notch 도면과 같다.

WDW-300hc 마이크로컴퓨터 제어식 전자 만능인장시험기를 이용하여 고탄소 저합금강, 베이나이트강 라이너, 펄라이트강 라이너, 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트를 열처리 및 주조하여 실온에서 인장시험을 수행하였다. 온도. 주조 및 열처리된 고탄소 저합금강, 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 모재 라이닝 플레이트 샘플은 그림 2-5와 같이 인장 시험봉으로 가공됩니다. 상온 인장속도는 0.05mm/min으로 설정하고 각 시료를 3회 시험하여 평균값을 취한다.

2.1.6 충격 부식 연마 마모 시험

충격 부식 연마 마모 시험은 수정된 MLD-10a 동적 하중 연마 마모 시험기에서 수행됩니다. 마모 시험기의 개략도는 그림 2-6에 나와 있습니다. 수정 후 시험기는 반자동 밀 라이너의 충격 부식 마모 상태를 어느 정도 시뮬레이션할 수 있습니다. 특정 테스트 매개변수는 표 2-1에 나와 있습니다.

표 2-1 충격 부식 마모 시험기의 기술 파라미터
매개변수 이름	매개변수 값
충격 에너지 / J	4.5
망치 무게/kg	10
충격 시간/시간 · min-1	100
망치의 자유 낙하 높이 / mm	45
하부 시료의 회전 속도 / R · min-1	100
연마재 크기/메쉬	60-80 (석영 모래)
석영 모래에 대한 물의 질량 비율	2:5
물 질량/kg	1
석영 모래 질량/kg	2.5

테스트하는 동안 상단 샘플은 해머에 설치되고 하단 샘플은 스핀들에 설치됩니다. 모터에 의해 구동되어 하부 샘플과 메인 샤프트의 혼합 블레이드가 모터와 함께 회전합니다. 임팩트 해머는 필요한 임팩트 에너지 높이를 설정하기 위해 올려진 다음 자유롭게 떨어집니다. 해머에 의해 구동되는 상부 샘플은 혼합 블레이드에 의해 상부 샘플과 하부 샘플 사이의 연마재(습윤 석영 모래) 및 하부 샘플에 반복적으로 충격을 가한다. 다음 충격 침식 주기에 진입하기 위해 준비하는 시간 간격에서 상부 및 하부 샘플과 연마재는 상대적인 미끄러짐을 가지며 프로세스는 3체 연마 마모입니다. 상부 및 하부 샘플 모두 특정 충격 및 연마 마모를 겪기 때문에 샘플의 마모량인 샘플의 중량 손실이 발생합니다.

샘플의 하부 샘플은 담금질 및 템퍼링 후 45 강철이고 경도는 50HRC입니다. 상부 샘플은 열처리 및 주조된 고탄소 저합금강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 재료 라이닝 플레이트입니다. 4.5j의 충격 에너지에서 상부 샘플의 크기는 10mm * 10mm * 30mm이고 하단면은 그림 2-7과 같이 직경 50mm의 호면으로 가공됩니다. 9j 충격 에너지를 가진 상부 샘플의 상부는 10mm * 10mm * 20mm이고 하부는 7.07mm * 7.07mm * 10mm이며 하단면은 그림과 같이 직경 50mm의 호면으로 가공됩니다. 그림 2-8에서.

마모 테스트 전에 샘플 설치 오류 및 기타 요인의 영향을 제거하기 위해 샘플을 30분 동안 사전 연마해야 합니다. 사전 연마 후 마모된 표면에 부착된 부스러기 및 기타 부스러기를 부드러운 브러시로 먼저 제거한 다음 절대 에탄올 초음파로 샘플을 세척하고 즉시 건조하고 전자 분석 저울로 칭량합니다(매회 3회 칭량, 평균값을 샘플의 품질로 사용). 마모시험 시작 시 15분마다 칭량한 후 위의 칭량동작을 반복한다.

2.1.7 충격파괴, 인장파괴 및 부식마모 형태 관찰

시료의 충격파괴, 인장파괴, 부식마모 형태를 500배와 2000배 확대경에서 현상형 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 관찰하고자 하는 시편을 에탄올로 세척 및 건조시킨 후 주사형 전자현미경으로 시편의 표면 형태를 관찰하여 내마모성 합금강의 파괴 메커니즘 및 마모 메커니즘을 분석하였다.

3.0 열처리가 내마모성 고탄소 저합금강 SAG 밀 라이너의 미세 조직 및 기계적 특성에 미치는 영향

열처리는 고탄소 저합금강의 미세 조직 및 기계적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 이 장에서는 특정 조성의 내마모성 고탄소 저합금강에 대한 다양한 열처리의 영향을 연구하고 열처리 공정을 최적화하여 최적의 내충격성 및 내마모성 합금강을 얻습니다.

내마모성 고탄소 저합금강의 화학 조성은 표 3-1에 나와 있습니다.

표 3-1 내마모성 고탄소 저합금강의 화학적 조성(wt.%)
씨	시	미네소타	피	에스	크롬	니	모
0.655	0.542	0.976	0.025	0.023	2.89	0.75	0.352

 

그림 2-2와 같은 열처리 공정에 따라 Y자형 테스트 블록을 열처리하여 시료 1, 2, 3, 4로 표시하고, 주조된 상태를 시료 5로 표시하였다. 열처리, 미세조직 관찰, 경도시험, 충격시험, 인장시험, 충격부식 연마마모시험용 시편을 와이어 절단기로 절단하였다.

3.1 열처리 공정이 고탄소 저합금강의 미세 조직 및 기계적 특성에 미치는 영향

3.1.1 미세구조

그림 3-1은 열처리 상태가 다른 고탄소 저합금강의 미세조직을 나타내고, 그림 3-1(a)(b)는 시료 1의 금속조직학적 구조를 나타낸다. 고온(570℃)에서 시료의 미세조직은 펄라이트입니다. 그림 3-1(c)(d)는 시료 2의 금속조직을 나타낸다. 1000℃에서 어닐링하고 950℃에서 노멀라이징하고 저온(250℃)에서 템퍼링한 후 시료의 미세조직도 펄라이트이다. 그림 3-2(a)(b)는 SEM으로 촬영한 고출력 미세구조를 보여준다. 시료 1(Fig. 3-2(a))의 미세구조에서 명암이 교대로 나타나는 층상 펄라이트를 관찰할 수 있으며, 시료 2(Fig. 3-2(b))의 미세구조도 명료하게 관찰할 수 있다. 라멜라 펄라이트, 같은 배율에서 570℃에서 템퍼링된 고탄소 저합금강(1×10)의 펄라이트 조직은 구상화되는 경향이 있다. 그림 3-1(E)(f)는 샘플 3의 금속 조직 구조를 보여줍니다. 1000℃에서 어닐링, 950℃에서 오일 담금질 및 고온(570℃)에서 템퍼링 후, 샘플의 미세 조직은 마르텐사이트로 템퍼링된 소르바이트 정위. 그림 3-1(g)(H)는 샘플 4의 금속 조직 구조를 보여줍니다. 1000℃에서 어닐링, 950℃에서 오일 담금질 및 저온(250℃)에서 템퍼링 후, 샘플의 미세 조직은 저온 템퍼링됨 마르텐사이트. 샘플을 950℃의 오일에 담금질하고 저온에서 템퍼링하면 C 원자가 먼저 확산되고 과포화 α 고용체에서 분산된 탄화물이 침전됩니다. 템퍼링 온도가 증가함에 따라 합금강의 탄화물 석출물이 증가하고 탄화물은 점차적으로 시멘타이트로 변형되어 점차 성장합니다. 시간이 지남에 따라 잔류 오스테나이트가 분해되기 시작하고 동시에 시멘타이트가 석출됩니다. 템퍼링 온도가 570℃로 상승하면 과포화 α 고용체에서 과포화 C 원자가 완전히 석출되고 미세한 시멘타이트가 응집되어 조대화되어 마르텐사이트의 배향을 유지하는 템퍼링된 소르바이트를 나타낸다.

그림 3-3은 다양한 열처리 상태에서 고탄소 저합금강의 XRD 회절 패턴을 보여줍니다. 열처리 상태가 다른 샘플은 α상 또는 과포화 α상과 시멘타이트 상만 있고 다른 상이 없는 패턴을 볼 수 있습니다.

3.1.2 기계적 성질

그림 3-4는 다양한 열처리 및 주조 상태에서 고탄소 저 합금강의 경도를 보여줍니다. 결과는 1000℃에서 어닐링된 고탄소 저합금강(샘플 4) 및 950℃에서 오일 담금질 및 250℃에서 템퍼링된 고탄소 저합금강의 경도 값이 가장 높다는 것을 보여줍니다. 샘플 1, 샘플 2 및 샘플 3의 경도 값은 샘플 4보다 매우 가깝고 현저히 낮으며, 샘플 2는 샘플 1 및 샘플 3보다 약간 높습니다. 템퍼링 온도가 높을수록 경도가 낮아집니다 합금강이다. 저온(250℃)에서 열처리한 2 × 10 시료의 경도는 고온(570℃)에서 열처리한 1 × 10 시료보다 약간 높으며, 저온(250℃)에서 열처리한 4 × 10 시료의 경도는 3 × 10 샘플보다 높습니다. 1# 샘플 및 2# 샘플은 노멀라이징 및 템퍼링 처리 후 고탄소 저 합금강입니다. 템퍼링 온도는 강철의 경도 값에 거의 영향을 미치지 않으며 차이가 작기 때문에 1# 샘플과 2# 샘플의 경도 값에는 차이가 거의 없습니다. 3# 샘플 및 4# 샘플은 담금질 및 템퍼링 처리 후 고탄소 저 합금강입니다. 템퍼링 온도는 샘플의 경도 값에 큰 영향을 미칩니다. 저온에서 템퍼링된 4# 샘플의 경도는 고온 템퍼링 후 3# 샘플의 경도보다 훨씬 높습니다.

다양한 열처리 및 주조된 고탄소 저합금강의 충격 흡수 에너지가 그림 3-5에 나와 있습니다. 결과는 샘플 1, 2, 3, 4의 충격 흡수 에너지가 차례로 감소함을 보여줍니다. 1000℃에서 소둔, 950℃에서 정규화, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(시료 1)의 충격 흡수 에너지는 다른 시료에 비해 현저히 높습니다. 이는 정규화 처리 후 오스테나이트 내 합금강 내 각 원소의 고용도가 향상되고, 주조 조직 내 합금 원소의 편석이 개선되고, 주조 조직의 균질화도가 향상되고, 합금강의 충격 인성이 향상되기 때문이다. 강철이 향상됩니다. 노멀라이징 및 템퍼링 열처리 후 1 및 2 샘플은 인성이 좋은 펄라이트 조직입니다. 샘플 1의 펄라이트 구조는 부동태화되고 구상화되는 경향이 있습니다. 따라서 샘플 1의 인성은 샘플 2의 인성보다 우수하고 샘플 1의 충격 에너지는 더 높습니다. 오일 담금질 및 저온 템퍼링 처리 후 합금강의 최종 미세 조직은 템퍼링된 마르텐사이트입니다. 샘플은 담금질 상태에서 높은 경도와 낮은 인성을 유지하므로 합금강은 여전히 ​​높은 경도와 낮은 인성을 유지합니다. 고온에서 오일 담금질 및 템퍼링 후 마르텐사이트가 분해되기 시작하여 다량의 소르바이트가 형성되었습니다. 샘플 3의 경도는 크게 감소하고 인성은 크게 증가했습니다. 따라서 시료 3의 인성은 시료 4의 인성보다 우수하였다. 주물 고탄소 저합금강의 충격 흡수 에너지가 가장 낮고 인성이 가장 나쁘다.

다양한 열처리 및 주조 상태에서 고탄소 저합금강의 인장 결과는 표 3-2에 나와 있습니다. 결과는 인장 강도 Rm: 3# >1#>2#>4#>5#; 항복 강도 상대: 3#>1#>2#>4#, 5#. 즉, 1000℃에서 소둔한 고탄소 저합금강(3#), 950℃에서 오일 담금질 및 570℃에서 뜨임 처리한 것이 강도가 가장 높고, 1000℃에서 소둔한 고탄소 저합금강(4#)의 강도가 가장 높다. ℃, 950℃에서 담금질하고 250℃에서 뜨임 처리한 오일의 강도가 가장 낮습니다. 파단 연신율 δ:1#>2#>3#>4#>5#, 즉, 고탄소 저합금강(1#)은 1000℃에서 어닐링되고 950℃에서 정규화되고 570℃에서 뜨임됨을 갖는다. 최고의 가소성, 1#, 2#, 3# 및 4#는 혼합 파괴이며, 결과는 고탄소 저합금강(# 4)의 가소성이 1000℃에서 소둔되고, 950℃에서 오일 담금질되고 250℃에서 뜨임됨을 보여줍니다. 가장 나쁜 것은 취성파괴이다. As-cast 고탄소 저합금강(#5)의 강도 및 가소성은 취성 파괴인 열처리 샘플의 강도 및 가소성보다 나쁩니다.

표 3-2 고탄소 저합금강의 열처리 공정별 인장시험 결과
제품 번호.	인장강도 / Mpa	파단 후 연신율 /%	항복 강도 / Mpa
1#	1005	14.31	850
2#	947	13.44	760
삼#	1269	10.53	1060
4#	671	4.79	/
5#	334	3.4	/

 

3.1.3 충격파괴 해석

그림 3-6은 다양한 열처리 및 주조된 고탄소 저합금강의 충격파괴 형태를 보여줍니다. 그림 3-6(a)(b)는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 정규화, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(시료 1)의 충격파괴 형태를 나타낸다. SEM 관찰 결과 거시적 관찰(Fig. 3-6(a)) 3-6(b) 참조)에 따르면 파단면이 상대적으로 평평함을 알 수 있다. 혀 모양을 볼 수 있습니다. 이 샘플은 다른 샘플보다 더 나은 인성을 보여줍니다. 그림 3-6(c)(d)는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 정규화, 250℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(샘플 2)의 충격파괴 형태를 나타낸다. 저배율 관찰(그림 3-6(c) 참조)에서는 상대적으로 파단면이 편평함을 알 수 있고, 고배율 관찰(그림 3-6(d) 참조)에서는 작은 골절부에서 다수의 딤플을 관찰할 수 있으며, 명백한 혀와 같은 패턴과 찢어진 가장자리가 관찰될 수 있으며 유사 벽개(quasi cleavage)의 특성이 드러납니다. 그림 3-6(E)(f)는 1000℃에서 열처리된 고탄소 저합금강(시료 3), 950℃에서 오일 담금질 및 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강의 충격파괴 형태를 나타낸다. 파단은 저배율 관찰(Fig. 3-6(E) 참조)에 따르면 비교적 평평하고, 고배율에서 관찰되는 파단에 약간의 딤플과 적은 수의 찢어진 모서리가 있다(그림 3-6 참조). 6(바)). 그림 3-6(g)(H)는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 노멀라이즈, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(4#)의 충격파괴 형태를 나타낸다. 파단은 저배율에서 관찰되는 입계 파단이며(그림 3-6(g) 참조), 고배율에서 약간의 찢어진 모서리와 준 쪼개짐 파단 형태가 관찰된다(그림 3-6(H) 참조). 그림 3-6(I)(J)는 as-cast 고탄소 저합금강(5#)의 충격파괴 형태를 나타낸다. 파단은 전형적인 취성파괴인 강형상(River Pattern)을 나타내며, As-cast 시편의 인성이 가장 나쁘다.

3.1.4 인장 파괴 해석

열처리 및 주조 상태가 다른 고탄소 저 합금강의 인장 파괴 형태는 그림 3-7에 나와 있습니다. 그림 3-7(a)(b)는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 노멀라이징, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(#1)의 인장 파괴 형태를 나타낸다. 작은 딤플이 관찰되고 파괴 면적이 커서 인성이 높은 연성 파괴에 속합니다. 그림 3-7(c)(d)는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 normalized, 250℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(#2)의 인장 파괴 형태를 보여주며, 작은 딤플과 부분적으로 매끄러운 홈이 관찰된다. 고배율(그림 3-7(d)). 연성파괴에 속하는 홈에 크랙이 발견되지 않는다. 딤플은 더 작고 얕으며 샘플의 인성은 #1보다 나쁩니다. 그림 3-7(E)(f)는 1000℃에서 풀림 처리된 고탄소 저합금강(#3), 950℃에서 오일 담금질 및 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강의 인장 파괴 형태를 나타낸다. 대부분의 쪼개짐 패턴과 소수의 작은 딤플을 관찰할 수 있습니다. 쪼개짐 패턴 영역은 더 크고 섬유 영역은 더 작으며 #3 샘플은 혼합 파괴입니다. 그림 3-7 (g)(h) 1000℃ 소둔, 950℃ 오일 담금질, 250℃ 뜨임 처리를 한 고탄소 저합금강(#4)의 인장 파단 형태는 명백한 강 패턴과 벽개 파단 특성을 보여준다. 고배율(Fig. 3-7(H))에서는 작은 수의 얕은 Dimple이 파단 중심에 관찰되지만 시편은 여전히 ​​취성 파단에 속한다. 그림 3-7(I)(J)는 명백한 강 패턴과 명백한 벽개 파괴 특성을 갖는 주조된 고탄소 저합금강(#5)의 인장 파괴 형태를 보여준다. 취성파괴에 속하며 시료의 인성이 가장 나쁘다.

c0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75% 및 N 0.10%의 조성을 갖는 고탄소 저합금 내마모성 합금강은 4가지 다른 열처리를 받았습니다. 다양한 열처리가 고탄소 저합금강의 미세 조직 및 기계적 특성에 미치는 영향을 연구했습니다. 고탄소 저 합금강의 열처리 방법은 다음과 같습니다. 1000 ℃ × 6h 어닐링 + 950 ℃ × 2.5h 노멀라이징 + 570 ℃ × 2.5h 템퍼링; 1000 ℃× 6h 어닐링 + 950 ℃× 2.5h 노멀라이징 + 250 ℃× 2.5h 템퍼링; 1000 ℃ × 6h 어닐링 + 950 ℃ × 2.5h 오일 담금질 + 570 ℃ × 2.5h 템퍼링; 1000 ℃× 6h 어닐링 + 950 ℃× 2.5h 오일 담금질 + 250 ℃× 2.5h 템퍼링. 결과는 다음을 보여줍니다.

1. 1000℃에서 소둔, 950℃에서 노멀라이즈, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강(#1)의 미세조직은 펄라이트이다. 1000℃에서 어닐링되고 950℃에서 노멀라이즈되고 250℃에서 뜨임처리된 고탄소 저합금강(#2)의 미세조직도 펄라이트이다. 그러나 #1의 펄라이트 조직은 부동태화되고 구상화되는 경향이 있으며 그 종합적 특성은 #2보다 우수합니다. 570℃에서 템퍼링된 것은 마르텐사이트 배향을 갖는 템퍼링된 소르바이트입니다. 1000℃에서 소둔된 고탄소 저합금강(#4)의 미세조직, 950℃에서 오일 담금질, 250℃에서 뜨임 처리된 마르텐사이트가 템퍼링된 마르텐사이트이다.
2. 1000℃에서 어닐링된 고탄소 저합금강(#4)의 경도, 950℃에서 오일 담금질 및 250℃에서 템퍼링된 것은 57.5 HRC의 로크웰 경도가 가장 높습니다. 다른 세 종류의 고탄소 저합금강의 경도는 샘플 4의 경도보다 낮고 경도 값이 가깝습니다. 샘플 1,2,3의 경도는 43.8 HRC, 45.3 HRC 및 44.3 HRC입니다.
3. V-노치 충격 인성 시험은 고탄소 저합금강(#1)이 1000℃에서 어닐링되고, 950℃에서 노멀라이즈되고, 570℃에서 뜨임이 가장 높은 충격 흡수 에너지(8.37J)와 최고의 인성을 가짐을 보여줍니다. 인장시험 결과에서도 고탄소 저합금강(#1)의 파단 연신율 δ가 1000℃에서 소둔, 950℃에서 노멀라이즈, 570℃에서 뜨임 처리한 결과 파단 연신율(14.31%)이 최대로 나타났으며, 파단 연신율은 14.31%로 나타났다. 연성 골절이다.
4. 인장시험 결과 1000℃에서 소둔한 고탄소 저합금강(#3), 950℃에서 오일 담금질, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강의 강도(Rm: 1269mpa, Rel: 1060mpa)의 강도가 가장 우수하며, # 1, # 2, # 3, # 4의 강도는 Rm: 1005 MPa, Rel: 850 MPa입니다. Rm: 947MPa, Rel: 740MPa; Rm: 671MPa
5. As-cast 고탄소 저합금강(#5)의 기계적 특성은 열처리된 샘플의 기계적 특성보다 나쁩니다. 열처리는 고탄소 저 합금강의 종합적인 특성을 향상시킵니다.

4.0 내마모성 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 매트릭스 복합 밀 라이너의 미세 조직 및 기계적 특성

고탄소 합금강을 기본 방위로 하여 반자동 공장의 라이닝 플레이트용 내마모성 및 내식성 합금강을 비교 연구하기 위해 당사 공장에서는 3가지 종류의 고탄소 합금강 및 그들의 복합 재료와 라이닝 플레이트를 만들었습니다. 우리 공장에서 주조와 열처리가 완료되었고 금속 광산에서 예비 시험이 이루어졌습니다.

베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 기지 복합밀 라이너의 화학 조성은 표 4-1, 표 4-2 및 표 4-3에 나와 있습니다.

표4-1 베이나이트 강선판의 화학적 조성(wt.%)
씨	시	미네소타	피	에스	크롬	모	니
0.687	1.422	0.895	0.053	0.029	4.571	0.424	0.269

표 4-2 펄라이트 강선판의 화학조성(wt.%)
씨	시	미네소타	알	여	크롬	구	니
0.817	0.43	0.843	0.028	0.199	3.103	0.111	0.202

표 4-3 고망간강 기지 복합 라이너 강판의 화학적 조성(wt.%)
씨	시	미네소타	알	크롬	V	티	니
1.197	0.563	20.547	0.271	0.143	0.76	0.232	0.259

베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이너를 제거한 후, 미세조직 관찰, 경도 시험, 충격 시험, 인장 시험 및 충격 부식 연마 마모 시험을 위한 샘플을 와이어 절단기로 절단한다.

4.1 베이나이트강, 펄라이트강 및 고망간강 기지 복합밀 라이너의 미세조직 및 기계적 특성

4.1.1 미세구조

그림 4-1은 베이나이트 강재 라이닝 플레이트의 금속 조직을 보여주고 있으며, 그림 4-1(a)(b)는 비마모 표면의 금속 조직을 보여주고 있다. 검은 바늘 모양의 하부 베이나이트 조직(그림 4-1(b)의 화살표 참조), 깃털 모양의 상부 베이나이트 조직(그림 4-1(b) 원 참조), 약간의 흰색 잔류 오스테나이트가 관찰될 수 있다. 그림 4-1(c)(d)는 마모면의 금속조직학적 구조를 보여준다. 흑색 침상 하부 베이나이트 조직과 약간의 백색 잔류 오스테나이트를 관찰할 수 있다. 비마모 표면의 검은 바늘 모양의 하부 베이나이트는 마모 표면보다 미세합니다.

그림 4-2는 베이나이트 강철 라이닝 플레이트의 XRD 회절 패턴을 보여줍니다. 베이나이트 강 샘플의 회절 패턴은 α상과 γ상의 회절 피크를 나타내며 다이어그램에서 탄화물의 명백한 회절 피크는 없습니다.

그림 4-3은 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트의 금속 조직 구조를 보여줍니다. 도 4-3의 (a)는 매크로그래프를 도시한 것이다. 4-3(b)는 고배율 선도를 나타내고, 4-3(b)는 오스테나이트 입계에 많은 탄화물을 나타낸다. 연마 및 부식된 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트 샘플의 표면에 각각 100배의 배율로 10장의 금속 사진을 촬영하였다(그림 4-4 참조). 시야에서 탄화물의 면적 분율은 라이크라 금속 현미경의 소프트웨어 라스상 전문가 소프트웨어를 사용하여 분석하고, 산술 평균값을 취하였다. 계산에 따르면 고망간강 기지 복합 라이너의 탄화물 함량은 9.73%입니다. 탄화물은 두 번째 단계로 오스테나이트에 분산되어 재료의 내마모성과 항복 강도를 향상시킵니다. 고망간강 기지 복합 라이너 재료는 오스테나이트 구조를 기지로, 탄화물을 두 번째 단계로 갖는 복합 재료입니다.

그림 4-4는 γ상과 탄화물의 회절피크가 있으나 마르텐사이트의 회절피크가 없는 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트의 XRD 회절패턴을 보여준다.

그림 4-6은 펄라이트 강 라이너의 미세조직을 나타내고, 그림 4-6(a)(b)는 라이크라 금속조직현미경으로 촬영한 금속조직을 보여준다. 펄라이트 조직이 흑백임을 알 수 있다(그림 4-6(b) 검은색 원 참조). 흰색 부분은 페라이트이고 검정색은 시멘타이트입니다. 그림 4-6(c)는 SEM의 고출력 미세구조를 보여준다. 밝고 어두운 단계의 펄라이트를 볼 수 있습니다. 밝은 부분은 시멘타이트이고 어두운 부분은 페라이트입니다.

그림 4-7은 펄라이트 제철소 라이너의 XRD 회절 패턴을 보여줍니다. 펄라이트 밀 라이너의 회절패턴에서 α상과 Fe3C상의 회절피크가 존재하며 뚜렷한 잔류오스테나이트피크는 나타나지 않는다.

4.1.2 기계적 성질

표 4-4는 베이나이트 강 라이너, 고망간강 기지 복합 라이너, 펄라이트 강 라이너의 경도 및 충격인성 시험 결과를 나타낸 것이다. 결과는 베이나이트 강철 라이너가 경도와 인성의 좋은 일치 특성을 가지고 있음을 보여줍니다. 고망간강 기지 복합재료는 경도가 낮으나 가공경화 없이 인성이 좋다. 펄라이트 강철의 인성이 좋지 않습니다.

표 4-4 3종 합금제강 라이너의 로크웰 경도 및 충격인성
안건	결과
베이나이트 합금 제강 라이너(HRC)의 경도	51.7
고망간강 기지 복합 합금강 제강 라이너(HRC)의 경도	26.5
펄라이트 합금 제강 라이너(HRC)의 경도	31.3
베이나이트 합금 제강 라이너의 V-노치 충격 흡수 에너지(J)	7.5
고망간강 기지 복합합금 제강 라이너의 U-노치 충격 흡수 에너지(J)	87.7
V-노치(J)가 있는 펄라이트 합금 제철소 라이너의 충격 흡수 에너지	6

그림 4-8은 베이나이트 강 라이너, 고망간강 모재 복합 라이닝 플레이트, 펄라이트 강 라이너의 3가지 라이너 재료의 경화층 영역에서의 경도 분포를 비교한 것이다. 결과는 고망간강 기반 복합 라이닝 플레이트와 베이나이트 강 라이너가 광산에서 시운전 후 명백한 경화 현상이 있음을 보여줍니다. 고망간강 기반 복합 라이너의 가공 경화 깊이는 12mm이고 라이닝 플레이트의 경도는 667HV(58.7HRC)로 증가합니다. 베이나이트 강 라이너의 가공 경화 깊이는 10mm이고 HVS의 경도는 기계 경화에 의해 거의 50% 증가했으며 펄라이트 강 라이너에서는 명백한 경화 현상이 없었습니다.

표 4-5는 고망간강 기지 복합밀 라이너와 펄라이트 제철소 라이너의 인장시험 결과를 나타낸 것이다. 결과는 펄라이트 강 기지 복합 재료 밀 라이너의 인장 강도가 고망간 강 기지 복합 재료 밀 라이너의 인장 강도와 동일하지만 고망간 강 기지 복합 재료 라이닝 플레이트가 펄라이트 제강 라이너보다 높은 항복 강도를 갖는다는 것을 보여줍니다. 동시에 펄라이트 강 라이너의 파단 연신율은 망간 강 기지 복합 재료의 것보다 높으며 고망간 강 기지 복합 재료의 라이너는 더 나은 인성을 가지고 있습니다.

표 4-5 합금강 제강 라이너의 인장시험 결과
제품 번호.	인장강도 / Mpa	파단 후 연신율 /%	항복 강도 / Mpa
고망간강 매트릭스 복합 라이너	743	9.2	547
펄라이트 스틸 라이너	766	6.7	420

4.1.3 충격파괴 해석

그림 4-9는 베이나이트 강 라이너, 고망간강 기지 복합 라이너 및 펄라이트 강 라이너의 충격파괴 형태를 보여주고 있다. 그림 4-9(a)(b)는 베이나이트 강선재의 충격파괴 형태를 보여준다. 파면은 인열 모서리 수가 적고 배율이 높아 비교적 평평하다(그림 4-9(a)) 딤플(B-9)의 파단 인성은 얕지만 파단 에너지는 작다. 그림 4-9(c)(d)는 고망간강 기지 복합 라이너 재료의 충격파괴 형태를 보여주고 있다. 저배율(Fig. 4-9(c))에서 파면에 명백한 소성변형이 관찰되고 단면에 딤플이 나타난다. 고배율(그림 4-9(d))에서는 크고 작은 딤플을 동시에 관찰할 수 있으며, 큰 딤플은 깊고 딤플은 서로 얽혀 있다. 그림 4-9(E)(f)는 펄라이트 강 라이너 재료의 충격파괴 형태를 보여준다. 파단면은 저배율에서 비교적 평평하고(그림 4-9(E)), 고배율에서는 강 패턴이 관찰될 수 있다(그림 4-9(f)). 동시에 하천 패턴의 가장자리에서 소수의 딤플을 관찰할 수 있습니다. 샘플은 매크로 보기에서 취성 파괴 및 마이크로 보기에서 로컬 부분의 소성 파괴입니다.

4.1.4 인장 파괴 해석

그림 4-10은 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트와 펄라이트 강 라이닝 플레이트의 인장 파괴 형태를 보여주고, 그림 4-10(a)(b)는 고망간 강철 기지 복합 라이닝 플레이트 재료의 인장 파괴 형태를 보여준다. 저배율(그림 4-10(a))에서 파단은 명백한 소성변형, 소량의 인열 모서리 및 고배율(그림 A 적은 수의 얕은 딤플과 많은 수의 절단 단계가 관찰될 수 있음) 4-10(b)에서 시편은 혼합파괴모드에 속하며 그림 4-10(c)(d)는 펄라이트강 라이너재의 인장파괴형태를 나타내며 저배율에서 관찰했을 때 파단면이 비교적 평평하다. 그림 4-10(c)) 고배율에서 뚜렷한 강 모양과 찢어진 가장자리를 관찰할 수 있으며(그림 4-10(d)) 시료는 취성 파단에 속한다.

4.2 결과

1. 베이나이트 합금강 제철소 라이너의 미세조직은 검은 바늘 모양의 하부 베이나이트와 깃털 모양의 상부 베이나이트의 일부를 보여주며 경도는 51.7 HRC입니다. 밀 라이너는 광산에서 테스트를 거친 후 10mm의 특정 가공 경화 깊이를 갖습니다. 밀 라이너의 경도가 50HV 증가합니다. 베이나이트 강 라이너의 V-Notch에 의해 흡수된 충격 에너지는 7.50 J이고, 파단면은 연성 파단이다. 베이나이트 합금 제철소 라이너는 종합적인 기계적 특성이 우수합니다.
2. 고망간강 매트릭스 복합 밀 라이너의 미세 구조는 오스테나이트 구조입니다. 오스테나이트 입계에는 탄화물이 많고 탄화물의 함량은 9.73%이다. 고망간강 기지 복합 재료의 라이너 재료는 오스테나이트 구조를 기지로, 탄화물을 2상으로 하는 복합 재료입니다. 고망간강 매트릭스 복합 라이너의 경도는 가공 경화 없이 26.5HRC입니다. 광산에서 사용한 후 명백한 가공 경화가 발생합니다. 가공 경화 깊이는 12mm입니다. 가장 높은 경도는 667 HV(58.7 HRC)입니다. 고망간강 기지 복합 라이너의 표준 u-노치 충격 흡수 에너지는 87.70 J이고 충격 파괴는 연성 파괴입니다. 고망간강 기지 복합 라이너의 인장 파단 후 신율은 9.20%이고 인장 파단은 혼합 파단이다. 고망간강 매트릭스 복합 밀 라이너는 인성이 좋습니다. 고망간강 매트릭스 복합 밀 라이너의 인장 강도 및 항복 강도는 743 MPa 및 547 MPa입니다.
3. 결과는 펄라이트 합금 제강 라이너의 미세 조직이 일반적으로 경도 31.3hrc의 흑백 펄라이트 조직이며 광산에서 시험 사용 후 명백한 가공 경화 현상이 없음을 보여줍니다. 펄라이트 강 라이너의 표준 V-노치의 충격 흡수 에너지는 6.00j이고 파단면은 미세 국부 소성 파단 및 매크로 취성 파단입니다. 인장 파단 후 펄라이트 강 라이너의 연신율은 6.70%이고 인장 파단은 취성 파단이며 인성이 높고 망간 강 매트릭스 복합재의 라이너가 불량합니다. 펄라이트 스틸 라이너의 인장강도와 항복강도는 766 MPa와 420 MPa입니다.

5.0 반자동 합금 제강 라이너의 충격 부식 및 내마모성

반자동 분쇄기의 분쇄기 라이너는 슬러리에 의해 영향을 받고 마모될 뿐만 아니라 드럼 내의 슬러리에 의해 부식되어 라이너의 수명을 크게 단축시킵니다. 충격 부식 연마 마모 테스트는 반자동 공장 라이닝 플레이트의 마모 상태를 잘 시뮬레이션할 수 있습니다. 현재 재료의 내마모성 및 내식성에 대한 연구는 주로 삼체 마모 조건에서 충격 부식 연마 마모 시험에서 재료의 마모 중량 손실을 측정한 다음 주사 전자 현미경으로 샘플의 마모 형태를 관찰하고, 그런 다음 마모 메커니즘을 분석합니다. 이 장에서는 열처리된 고탄소 저합금 내식강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너, 고망간강의 충격부식 연마 마모 손실 및 형태를 통해 다양한 시료의 내마모성 및 마모 메커니즘을 분석합니다. 매트릭스 복합 라이너.

5.1 4.5 J 충격 에너지에서 충격 부식의 마모 특성

5.1.1 충격 부식 마모 내마모성

4.5j의 충격 에너지의 영향으로 충격 부식 연마 마모가 있는 다양한 열처리 상태에서 고탄소 저합금 내식성 강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 매트릭스 복합 라이닝 플레이트의 마모 중량 감소 시간은 그림 5-1에 나와 있습니다.

1. 결과는 각 샘플의 무게 손실이 시간이 지남에 따라 증가하고 마모율이 안정적임을 보여줍니다.
2. 각 샘플의 내마모성은 다음과 같습니다. 베이나이트 강 라이너 플레이트 ＞ 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 570 ℃ 강화 고탄소 저 합금강 ＞ 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 250 ℃ 강화 고탄소 저 합금강 > 펄라이트 강 라이너 ＞ 1000 ℃ 어닐링 +950 ℃ 노멀라이징 +250 ℃ 템퍼링 고탄소 저합금강 ＞ 1000 ℃ 어닐링 +950 ℃ 오일 담금질 +570 ℃ 템퍼링 고탄소 저합금강 > 고망간강 기반 복합 밀 라이너.

5.1.2 마모 메커니즘 분석

충격 연마 마모에는 두 가지 주요 마모 메커니즘이 있습니다. 하나는 연마 절단 및 끌로 인한 마모입니다. 다른 하나는 충격력 하에서 반복되는 피팅 변형으로 인한 피로 마모입니다. 습식 연삭 조건에서 충격 연마 마모는 주로 연마 마모 손실이며 전기 화학적 부식을 동반하여 서로를 촉진하고 재료의 마모 속도를 가속화합니다.

그림 5-2는 다양한 열처리 상태에서 고탄소 저합금 내식성 강 및 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 재료 라이닝 플레이트의 마모 표면 형태를 보여줍니다.

그림 5-2(a)(b)는 1R 시료의 마모 형태, 즉 1000℃에서 소둔하고 950℃에서 노멀라이징하고 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강의 마모 형태를 나타낸다. 낮은 배율(그림 5-2(a))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평합니다. 고배율(Fig. 5-2(b))에서 절단 고랑이 관찰될 수 있으며 마모된 표면에 소량의 피로 파열 구덩이가 나타난다. 시편은 주로 미세 절단 메커니즘입니다. 샘플은 경도 값이 43.7 HRC인 펄라이트이며 특정 절단 저항이 있습니다. 동시에, 샘플은 강한 인성을 가지고 있습니다. 충격 부식 연마 마모 과정에서 큰 소성 변형이 발생할 수 있습니다. 소성 변형 피로 스폴링 전에 충격력과 석영 모래의 작용으로 소성 변형 쐐기 및 소성 융기로 변형됩니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-2(c)(d)는 2R 시편 즉, 고탄소 저합금강을 1000℃에서 소둔하고 950℃에서 노멀라이즈한 후 250℃에서 뜨임 처리한 시편의 마모 형태를 나타낸다. 낮은 배율(그림 5-2(c))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평합니다. 고배율(그림 5-2(d))에서는 넓고 얕은 절단 홈이 관찰될 수 있으며, 소성 변형으로 인한 명백한 소성 변형 쐐기, 소성 융기 및 일부 절단 칩을 볼 수 있습니다. 동시에, 주로 미세 절단 메커니즘인 소량의 스폴링 구덩이가 나타나고 소량의 소성 변형 피로 스폴링이 동반됩니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-2(E)(f)는 3R 시편 즉, 1000℃에서 소둔, 950℃에서 담금질, 570℃에서 뜨임처리한 고탄소 저합금강의 마모 형태를 나타낸다. 낮은 배율에서(그림 5-2(E)), 샘플의 마모 표면은 약간의 파편으로 비교적 평평합니다. 고배율(Fig. 5-2(f))에서는 불규칙한 스폴링 피트가 다수 관찰된다. 샘플의 마모 메커니즘은 소성 피로 스폴링 메커니즘입니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-2(g)(H)는 4R 시료, 즉 1000℃에서 소둔하고 950℃에서 담금질하고 250℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강의 마모 형태를 나타낸다. 낮은 배율(그림 5-2(g))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평합니다. 고배율(그림 5-2(H))에서는 얕고 지름이 짧은 고랑을 관찰할 수 있습니다. 샘플이 템퍼링된 마르텐사이트이기 때문에 경도가 57.5에 도달합니다. HRC는 강한 절단 저항을 가지고 있습니다. 마모된 표면에서 동시에 다수의 불규칙한 스폴링 피트가 관찰될 수 있습니다. 샘플의 가소성이 낮습니다. 주기적인 응력의 작용에 따라 반복적인 소성변형이 발생하여 응력집중원, 피로균열, 최종적으로 피로폭열을 형성한다. 샘플의 마모 메커니즘은 소성 피로 스폴링입니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-2(I)(J)는 5R 샘플, 즉 베이나이트 강 라이너 재료의 마모 형태를 보여줍니다. 낮은 배율(그림 5-2(J))에서는 긴 절단 홈과 지름길 홈이 동시에 존재하는 것을 관찰할 수 있으며 소량의 불규칙한 박리 구덩이를 볼 수 있습니다. 샘플의 미세 절단 메커니즘은 주로 미세 절단입니다. 샘플은 베이나이트 구조이며 우수한 경도 일치, 높은 경도 값(51.3 HRC) 및 특정 절단 저항을 가지고 있습니다. 동시에, 샘플은 강한 인성을 가지고 있어 충격 부식 연마 마모 과정에서 큰 소성 변형과 작은 수의 스폴링 구덩이를 생성할 수 있습니다. 따라서 샘플의 충격 부식 마모 내마모성이 가장 좋습니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-2(k)(L)은 6R 시료, 즉 고망간강 기지 복합 라이너 재료의 낮은 배율에서 마모 형태를 보여줍니다(그림 5-2)(k)(시료의 마모 표면은 상대적으로 평평하고 소량의 절단 홈이 관찰 될 수 있으며 길고 깊은 절단 홈과 마모 파편의 일부가 높은 시간에 관찰 될 수 있습니다 (그림 5-2 (L)). 이는 샘플의 절단 방지 능력을 나타냅니다. 불량하고 마모된 표면에 다수의 불규칙한 스폴링 피트가 관찰될 수 있으며 미세 절단 메커니즘이 샘플의 주요 메커니즘입니다.샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없음을 나타내는 시편의 내식성이 양호하다.가공경화 없이 시편의 경도가 낮고 4.5j의 충격에너지 하에서 충분한 가공경화경도를 얻을 수 없다.따라서 시편의 절단저항이 좋지 않고 부식 연마 마모 저항은 최악입니다.

그림 5-2(m)(n)은 7R 샘플, 즉 펄라이트 강 라이너 재료의 마모 형태를 보여줍니다. 저배율(Fig. 5-2 (m))에서 시편의 마모면은 비교적 평평하고 작은 수의 스폴링 피트가 관찰될 수 있다. 고배율(그림 5-2(n))에서는 깊은 절단 홈과 마모 파편이 관찰될 수 있으며 샘플의 절단 방지 능력이 좋지 않습니다. 절단 고랑과 파편 주위에 불규칙한 파쇄 구덩이가 관찰될 수 있습니다. 샘플의 미세 절단 메커니즘과 피로 파쇄 비율은 유사합니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

결론적으로, 4.5j 충격 에너지의 충격 부식 연마 마모 테스트에서 일부 샘플은 주로 미세 절삭 마모 메커니즘이고 일부 샘플은 주로 피로 스폴링 마모 메커니즘이며 일부 샘플은 두 마모 메커니즘에 동등하게 스트레스를 받습니다. 시편의 내충격성은 경도와 인성이라는 두 가지 메커니즘에 의해 결정됩니다. 테스트 결과에 따르면 베이나이트 강은 경도와 인성이 가장 잘 일치하며 충격 및 내마모성이 가장 좋습니다. 고망간강 기지 복합 라이너의 내마모성은 충분한 가공 경화를 얻을 수 없기 때문에 최악입니다. 이 결과는 마모 체중 감소의 결과와 일치합니다.

5.1.3 4.5J 충격에너지 하에서 내마모성 합금강의 가공경화 효과

서로 다른 내마모 합금강의 가공경화 효과를 알아보기 위해 4.5j의 충격 에너지 하에서 서로 다른 내마모 합금강의 마모된 지층의 미세경도 점진적 변화 곡선, 즉 충격마모 가공-경도를 측정하였다. 경화 곡선. 그림 5-3은 4.5j 충격 에너지에서 고탄소 저합금 내식강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트의 가공 경화 곡선을 보여줍니다.

그림에서 4.5j의 충격 에너지 조건에서 다양한 내마모성 합금강이 어느 정도의 가공 경화 능력을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 마모 표면에 가까울수록 가공 경화 효과가 더 좋습니다. 마모 표면에서 멀어질수록 가공 경화 효과가 악화됩니다. 고망간강 기지 복합재료의 경화율이 가장 크고 경도가 거의 264까지 증가하는 결과를 보면 1000℃에서 소둔한 고탄소 저합금강, 950℃에서 담금질하고 250℃에서 템퍼링한 고탄소 저합금강의 경도가 가장 높은 것으로 나타났습니다. 경도. 베이나이트 강의 경도는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 오일 담금질, 250℃에서 템퍼링에 이어 두 번째입니다. 그러나 전자의 인성이 후자보다 우수하고 전자가 상대적으로 높은 경도를 가지므로 전자가 4.5j에서 높은 경도를 갖는 결과 충격에너지 하에서 베이나이트강의 내마모성이 가장 우수하며, 이는 부식 마모 품질 분석 결과와 일치합니다.

5.2 9J 충격 에너지 하에서 충격 부식 연마제의 마모 특성

5.2.1 충격 부식 마모 내마모성

9j 충격 에너지의 영향으로 충격 부식 마모 시간이 있는 다양한 열처리 상태에서 고탄소 저합금 내식성 강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 매트릭스 복합 라이닝 플레이트의 마모 손실이 표시됩니다. 그림 5-4에서

1. 결과는 각 샘플의 무게 손실이 시간이 지남에 따라 증가하고 마모율이 안정적임을 보여줍니다.
2. 샘플의 내마모성 및 내식성은 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 570 ℃ 템퍼링 고탄소 저 합금강 > 베이나이트 강 라이너 플레이트 ≥ 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 570 ℃ 템퍼링 고탄소입니다. 저합금강 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 250 ℃ 템퍼링 고탄소 저합금강 ≥ 고망간강 매트릭스 복합 재료 라이닝 플레이트 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 250 ℃ 템퍼링 고탄소 저 합금강 ≥ 펄라이트 강 정기선.

5.2.2 마모 메커니즘 분석

그림 5-5는 다양한 열처리 상태에서 고탄소 저합금 내식성 강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 재료 라이닝 플레이트의 마모 표면 형태를 보여줍니다.

그림 5-5(a)(b)는 1R 시료, 즉 1000℃에서 소둔하고 950℃에서 노멀라이즈하고 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강의 마모 형태를 나타낸다. 낮은 배율(그림 5-5(a))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평합니다. 고배율에서(그림 5-5(b)), 깊은 홈과 적은 수의 피로 파쇄 피트가 있는 명백한 절단 홈이 관찰될 수 있습니다. 시편은 피로 스폴링이 주 요인인 절삭 마모 메커니즘을 보여줍니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-5(c)(d)는 1000℃ 어닐링 + 950℃ 노멀라이징 + 250℃ 템퍼링 고탄소 저합금강과 같은 2R 샘플의 마모 형태를 보여줍니다. 낮은 배율(그림 5-5(c))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평합니다. 고배율(Fig. 5-5(d))에서는 크고 작은 절단 고랑을 동시에 관찰할 수 있으며, 큰 절단 고랑 주변에 소량의 절단 파편과 소량의 스폴링이 관찰될 수 있다. 시편의 주요 메커니즘은 절단이며 일정량의 피로 스폴링 메커니즘이 수반됩니다. 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-5(E)(f)는 3R 시료의 마모 형태, 즉 1000℃ 어닐링 + 950℃ 오일 담금질 + 570℃ 템퍼링 고탄소 저합금강을 보여줍니다. 낮은 배율(그림 5-5(E))에서 샘플의 마모 표면은 명백한 피로 스폴링 피트 없이 비교적 평평합니다. 고배율(그림 5-5(f))에서 많은 명백한 절단 고랑과 약간의 피로 파쇄 구덩이가 관찰되었습니다. 샘플의 절단 메커니즘은 주로 절단 메커니즘이었고 동시에 피로 스폴링 메커니즘이 있었습니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-5(g)(H)는 4R 샘플, 즉 1000℃ 어닐링 + 950℃ 오일 담금질 + 250℃ 템퍼링 고탄소 저합금강의 마모 형태를 보여줍니다. 낮은 배율(그림 5-5(g))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평합니다. 고배율(그림 5-5(H))에서는 짧고 얕은 작은 절단고랑이 많이 관찰되고, 길고 얕은 작은 절단고랑도 소수 발견된다. 마모된 표면에는 다양한 크기의 피로 파열 구덩이가 분포되어 있습니다. 피로 파쇄 메커니즘은 시편의 주요 메커니즘이며 동시에 소량의 절단 메커니즘이 존재합니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-5(I)(J)는 5R 시편, 즉 베이나이트 강 라이너 재료의 마모 형태를 보여준다. 낮은 배율(그림 5-5(I))에서 샘플의 마모 표면은 상대적으로 평평하고 명백한 절단 고랑을 볼 수 있습니다. 고배율에서(그림 5-5(J)). 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-5(k)(L)은 6R 샘플, 즉 고망간강 기지 복합 라이너 재료의 마모 형태를 보여줍니다. 낮은 배율(그림 5-5(k))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평하고 명백한 절단 홈이 관찰될 수 있습니다. 고배율(그림 5-5(L))에서 절단 고랑은 얕고 약간의 파편이 관찰될 수 있습니다. 이 조건에서 마모 표면의 절단 홈은 4.5j입니다. 충격 에너지 조건에서 샘플은 짧고 얕습니다. 이는 샘플이 높은 충격 에너지 하에서 부식성 연마 마모에서 더 강한 내절단 능력을 가짐을 나타냅니다. 마모된 표면에서 일부 불규칙한 스폴링 피트가 관찰될 수 있으며 미세 절단 메커니즘이 샘플의 주요 메커니즘입니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

그림 5-5(m)(n)은 7R 시료, 즉 펄라이트 강선재의 마모 형태를 나타낸다. 낮은 배율(그림 5-5(m))에서 샘플의 마모 표면은 비교적 평평하고 명백한 스폴링 피트가 관찰될 수 있습니다. 고배율에서(Fig. 5-5(n)) 피로파열 Pit은 반복적인 소성변형의 흔적을 가지고 있으며 소량의 절단 고랑과 마모 파편이 관찰될 수 있다. 샘플의 피로 붕괴 메커니즘은 주로 피로 붕괴입니다. 샘플의 마모된 표면에 명백한 부식이 없으며 이는 샘플의 내식성이 양호함을 나타냅니다.

결론적으로, 9j 충격 에너지 하에서의 충격 부식 연마 마모 시험에서 일부 샘플은 주로 미세 절단 마모 메커니즘이고 일부 샘플은 주로 피로 스폴링 마모 메커니즘입니다. 시편의 내충격성은 경도와 인성이라는 두 가지 메커니즘에 의해 결정됩니다. 테스트 결과에 따르면 1000 ℃에서 소둔, 950 ℃에서 노멀라이즈, 570 ℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강은 경도와 인성이 좋은 조화를 이루며 인성이 가장 좋으므로 내충격성도 가장 좋습니다. . 고망간강 기지 복합 재료 라이닝 플레이트는 큰 충격 에너지에서 일정한 가공 경화를 얻을 수 있으며 이 조건에서 내마모성 및 내식성이 향상됩니다. 이 결과는 마모 체중 감소의 결과와 일치합니다.

5.2.3 9J 충격 에너지 하에서 내마모성 합금강의 가공 경화 효과

그림 5-6은 고탄소 저합금 내식강, 베이나이트 강 라이너, 펄라이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이닝 플레이트의 9j 충격 에너지에 대한 마모 및 가공 경화 곡선을 보여줍니다. 그림에서 9j의 충격 에너지 조건에서 다양한 내마모성 합금강이 어느 정도의 가공 경화 능력을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 마모 표면에 가까울수록 가공 경화 효과가 더 좋습니다. 마모 표면에서 멀어질수록 가공 경화 효과가 악화됩니다. 고망간강 기지복합재의 경화율이 가장 크고 가공경화가 심함 1000℃에서 소둔 후 950℃에서 오일퀜칭 및 250℃에서 템퍼링 후 고탄소 저합금강의 경도가 가장 높음 가공경화 1000 ℃에서 어닐링되고 950 ℃에서 노멀라이즈되고 570 ℃에서 뜨임 처리 된 고탄소 저 합금강의 경도는 1000 ℃에서 어닐링 된 것, 950 ℃에서 오일 담금질 및 250 ℃에서 담금질 된 것보다 열등합니다. 그러나 전자는 후자보다 인성이 좋고 전자는 경도가 상당히 높습니다. 따라서 전자는 9j의 충격에너지 조건에서 1000℃에서 소둔한 결과 + 950℃에서 노멀라이즈되고 570℃에서 뜨임처리된 고탄소 저합금강의 내마모성이 가장 우수하여 결과와 일치한다. 부식 마모 품질 분석.

5.3 결과

Fe 93.50%, C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75%, N 0.10%의 조성을 갖는 고탄소 저합금 내마모강은 4가지 다른 방법으로 처리되었습니다. 열처리. 열처리된 고탄소 저합금강, 베이나이트 강 라이너, 고망간강 기지 복합 라이너 및 펄라이트 강 라이너의 충격 부식 연마 마모 시험을 수행했습니다.

1. 4.5J의 충격 에너지 하에서의 충격 부식 연마 마모 시험에서 베이나이트 강철 라이너의 충격 부식 연마 마모 저항은 베이나이트 강철 라이너 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 570 ℃ 강화 고탄소 저 합금강 > 1000 ℃ 어닐링 + 950℃ 오일 담금질 + 250℃ 강화 고탄소 저합금강 > 펄라이트강 라이너 > 1000℃ 어닐링 + 950℃ 노멀라이징 + 250℃ 강화 고탄소 저합금강 > 1000℃ 어닐링 + 950℃ 오일 담금질 + 570℃ 저탄소 강화 고탄소 합금강 > 고망간강 매트릭스 복합 라이닝 플레이트. 결과는 합금강의 중량 손실이 시간이 지남에 따라 거의 선형으로 증가함을 보여줍니다.
2. 4.5j의 충격 에너지에서 샘플의 일부는 주로 미세 절단 마모 메커니즘이고 일부 샘플은 주로 피로 스폴링 마모 메커니즘이며 일부 샘플은 두 마모 메커니즘을 모두 가지고 있습니다. 고탄소 저합금강 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 570℃ 템퍼링, 고탄소 저합금강 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 250℃ 템퍼링, 베이나이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이닝 피로 스폴링 마모 메커니즘으로 보완된 주로 미세 절단 메커니즘입니다. 1000 ℃에서 소둔 된 고탄소 저 합금강, 950 ℃에서 오일 담금질 및 570 ℃에서 담금질 및 1000 ℃에서 소둔 + 950 ℃에서 담금질 및 250 ℃에서 담금질 된 오일의 피로 스폴링 메커니즘은 주로 피로 스폴링 메커니즘으로 보완됩니다. 미세 절단 메커니즘. 펄라이트 강 라이너의 피로 파열 및 미세 절단 메커니즘은 동등하게 중요합니다.
3. 9j 충격 에너지 하에서의 충격 부식 연마 마모 시험에서 충격 부식 연마 마모 저항은 다음과 같습니다: 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 570 ℃ 템퍼링 고탄소 저 합금강 > 베이나이트 강 라이너 플레이트 ≥ 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 570 ℃ 회복 고탄소 저합금강 1000 ℃에서 어닐링, 오일 담금질 950 ℃ 및 250 ℃에서 템퍼링된 고탄소 저합금강 ≥ 고망간강 매트릭스 복합 라이너 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 250 ℃ 템퍼링 고탄소 저 합금강 ≥ 펄라이트 강 라이너. 결과는 합금강의 중량 손실이 시간이 지남에 따라 거의 선형으로 증가함을 보여줍니다.
4. 9j의 충격 에너지에서 일부 샘플은 주로 미세 절단 마모 메커니즘이고 일부 샘플은 피로 스폴링 마모 메커니즘입니다. 고탄소 저합금강은 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 570℃ 템퍼링, 고탄소 저합금강은 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 250℃ 템퍼링, 고탄소 저합금강은 1000℃ 소둔 및 950℃에서 담금질하고 570℃에서 템퍼링한 오일, 베이나이트 강 라이너 및 고망간강 매트릭스 복합 라이닝은 주로 미세 절단 메커니즘이며 피로 스폴링 마모 메커니즘으로 보완됩니다. 고탄소 저합금강 및 펄라이트강 라이닝 플레이트의 피로 스폴링 메커니즘은 1000℃에서 어닐링되고 950℃에서 오일 담금질되고 250℃에서 템퍼링되며 피로 스폴링 메커니즘에 의해 지배되며 마이크로 절단 메커니즘으로 보완됩니다.
5. 4.5J 및 9J의 충격 에너지에서 모든 샘플의 부식은 분명하지 않습니다. 테스트 조건에서 이러한 샘플의 내식성은 양호합니다.

6.0 내식마모성 합금강 SAG 밀 라이너 연구 결과

이 논문에서는 라이크라 금속 현미경, 머플로, 경도 시험기 및 XRD를 사용하여 반자동 압연기 압연기 라이너의 충격 부식 및 마모 상태를 배경으로 취했습니다. 열처리가 미세 조직, 경도에 미치는 영향 , 충격 흡수 에너지, 인장 시험 결과 및 고탄소 저합금강의 충격 부식 연마 마모를 회절계, 계장 충격 시험기, 인장 시험기, 충격 부식 연마 마모 시험기 및 주사 전자 현미경을 사용하여 연구했습니다. 동시에 새로운 베이나이트 합금 제강 라이너, 새로운 고망간강 매트릭스 복합 합금 제강 라이너 및 펄라이트 합금 제철 라이너도 연구됩니다. 주요 결론은 다음과 같습니다.

1. 1000℃에서 어닐링 후, 950℃에서 노멀라이징 및 570℃에서 템퍼링, C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%의 조성을 갖는 내마모성 고탄소 저합금강의 미세 조직 , Ni 0.75%, N 0.10%는 펄라이트이다. 1000℃에서 어닐링되고 950℃에서 노멀라이즈되고 250℃에서 뜨임처리된 고탄소 저합금강도 펄라이트 조직을 갖는다. 그러나 전자의 펄라이트 조직은 구상화되는 경향이 있고 그 종합적 특성은 후자보다 우수하다. 1000℃에서 어닐링된 고탄소 저합금강, 950℃에서 오일 담금질 및 570℃에서 템퍼링된 고탄소 저합금강의 미세 조직은 마르텐사이트 배향으로 템퍼링된 소르바이트입니다. 1000℃에서 어닐링된 고탄소 저합금강, 950℃에서 오일 담금질 및 250℃에서 뜨임 처리된 마텐자이트가 템퍼링된 마르텐사이트입니다. 1000℃에서 어닐링된 고탄소 저합금강, 950℃에서 오일 담금질 및 250℃에서 템퍼링된 고탄소 저합금강은 로크웰 경도(57.5HRC)가 가장 높습니다. 1000℃에서 소둔, 950℃에서 노멀라이즈, 570℃에서 뜨임 처리한 고탄소 저합금강은 가장 높은 충격 흡수 에너지(8.37j)와 최고의 인성을 가지고 있습니다. 인장시험 결과 고탄소 저합금강(#3) 1000℃ 풀림, 950℃ 오일 퀜칭, 570℃ 뜨임 강도가 가장 우수한 것으로 나타났다(RM: 1269 MPa) 인장시험 결과도 고탄소 저합금강(#1)의 파단 연신율 δ는 1000℃에서 소둔, 950℃에서 노멀라이즈, 570℃에서 뜨임 처리한 후 최대 연신율(14.31%)을 가지며 파단은 연성 파단이다.
2. 그 결과 베이나이트 강 라이너의 미세조직은 흑색 바늘 모양의 하부 베이나이트와 깃털 모양의 상부 베이나이트의 일부이며 경도는 51.7 HRC로 나타났다. 시험 적용 후 라이너의 경도는 50HV 증가, 가공 경화 깊이는 10mm, V-노치의 충격 에너지 흡수는 7.50J입니다. 고망간강 기지 복합 라이너는 오스테나이트와 복합 재료 매트릭스로 구조 및 두 번째 단계로 탄화물. Liner의 경도는 26.5 HRC, Liner의 최고경도는 667 HV(58.7 HRC), 가공경화깊이는 12 mm, 표준 U-notch의 충격흡수에너지는 87.70 J, 충격파괴 표면은 연성 파괴입니다. 파단 연신율은 9.20%이고 인장 파단은 혼합 파단이다. 라이너의 인장 강도와 항복 강도는 각각 743 MPa 및 547 MPa입니다. 펄라이트 스틸 라이너의 미세 조직은 흑백 펄라이트 구조이며 경도는 31.3 HRC입니다. 시험 사용 후 뚜렷한 가공 경화 현상은 없습니다. Pearlite Steel Liner의 표준 V-Notch의 충격 흡수 에너지는 6.00J이고, 파단면은 미세 국부 소성 파단 및 매크로 취성 파단이다. 펄라이트강 라이너의 파단신율은 6.70%이며 인장파괴는 취성파괴이다. 펄라이트 스틸 라이너의 인장강도와 항복강도는 766 MPa와 420 MPa입니다.
3. 4.5j에서 충격 에너지 하에서 충격 부식 연마 마모 테스트에서 베이나이트 강 라이닝 플레이트의 충격 부식 연마 마모 저항 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 570 ℃ 강화 고탄소 저 합금강 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 250 ℃ 강화 고탄소 저합금강 > 펄라이트 강 라이너 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 250 ℃ 강화 고탄소 저합금강 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 570 고탄소 저합금강을 강화 상태로 > 고망간강 매트릭스 복합 라이닝 플레이트. 고탄소 저합금강 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 570℃ 템퍼링, 고탄소 저합금강 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 250℃ 템퍼링, 베이나이트 강 라이너 및 고망간강 기지 복합 라이닝 피로 스폴링 마모 메커니즘으로 보완된 주로 미세 절단 메커니즘입니다. 1000 ℃에서 소둔 된 고탄소 저 합금강, 950 ℃에서 오일 담금질 및 570 ℃에서 담금질 및 1000 ℃에서 소둔 + 950 ℃에서 담금질 및 250 ℃에서 담금질 된 오일의 피로 스폴링 메커니즘은 주로 피로 스폴링 메커니즘으로 보완됩니다. 미세 절단 메커니즘. 펄라이트 강 라이너의 피로 파쇄 메커니즘과 미세 절단 메커니즘은 동등하게 중요합니다.
4. 9j 충격 에너지 하에서의 충격 부식 연마 마모 시험에서 충격 부식 연마 마모 저항은 다음과 같습니다: 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 570 ℃ 템퍼링 고탄소 저 합금강 > 베이나이트 강 라이너 플레이트 ≥ 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 오일 담금질 + 570 ℃ 회복 1000 ℃에서 소둔 된 고탄소 저 합금강, 950 ℃에서 오일 담금질, 250 ℃에서 뜨임, 고탄소 저합금강 ≥ 고망간강 매트릭스 복합 라이닝 플레이트 > 1000 ℃ 어닐링 + 950 ℃ 노멀라이징 + 250 ℃ 템퍼링 고탄소 저합금강 ≥ 펄라이트 라이너. 고탄소 저합금강은 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 570℃ 템퍼링, 고탄소 저합금강은 1000℃ 소둔 및 950℃ 노멀라이즈 및 250℃ 템퍼링, 고탄소 저합금강은 1000℃ 소둔 및 950℃에서 담금질하고 570℃에서 템퍼링한 오일, 베이나이트 강 라이너 및 고망간강 매트릭스 복합 라이닝은 주로 미세 절단 메커니즘이며 피로 스폴링 마모 메커니즘으로 보완됩니다. 고탄소 저합금강 및 펄라이트강 라이닝 플레이트의 피로 스폴링 메커니즘은 1000℃에서 어닐링되고 950℃에서 오일 담금질되고 250℃에서 템퍼링되며 피로 스폴링 메커니즘에 의해 지배되며 마이크로 절단 메커니즘으로 보완됩니다.
5. 4.5j 및 9j의 충격 에너지에서 모든 샘플의 부식은 분명하지 않으며 모든 샘플의 내식성은 테스트 조건에서 더 좋습니다.

@Mr. Nick Sun     [email protected]