Huta manganu i wykładzina kruszarki

Co to jest stal manganowa?

Stal manganowa jest wytwarzana ze stali stopowej, zawierającej od 0,8 do 1,25% węgla, z 11 do 15% manganu. Mangalloy to wyjątkowa stal niemagnetyczna o ekstremalnych właściwościach przeciwzużyciowych. Materiał jest bardzo odporny na ścieranie i w warunkach uderzenia osiągnie nawet trzykrotną twardość powierzchniową, bez wzrostu kruchości, która zwykle wiąże się z twardością. Dzięki temu stal manganowa zachowuje swoją wytrzymałość.

Skład chemiczny stali manganowej

Większość stali zawiera od 0,15 do 0,8% manganu. Stopy o wysokiej wytrzymałości często zawierają od 1 do 1,8% manganu. Przy około 1,5% zawartości manganu stal staje się krucha, a cecha ta wzrasta aż do osiągnięcia około 4 do 5% zawartości manganu. W tym momencie przy uderzeniu młotka stal skruszy się. Dalszy wzrost zawartości manganu zwiększy zarówno twardość, jak i ciągliwość. Przy około 10% zawartości manganu stal pozostanie w postaci austenitu w temperaturze pokojowej, jeśli zostanie prawidłowo schłodzona. Zarówno twardość, jak i ciągliwość osiągają najwyższy punkt około 12%, w zależności od innych dodatków stopowych. Podstawowym z tych środków stopowych jest węgiel, ponieważ dodanie manganu do stali niskowęglowej ma niewielki wpływ, ale gwałtownie wzrasta wraz ze wzrostem zawartości węgla. Oryginalna stal Hadfielda zawierała około 1,0% węgla. Inne środki stopowe mogą obejmować metale, takie jak nikiel i chrom; dodawany najczęściej do stali austenitycznych jako stabilizator austenitu; molibden i wanad; stosowany w stalach nieaustenitycznych jako stabilizator ferrytu, a nawet pierwiastków niemetalicznych, takich jak krzem. 

Zachowanie mechaniczne stali manganowej

Stal manganowa ma dobrą granicę plastyczności, ale bardzo wysoką wytrzymałość na rozciąganie, zwykle w zakresie od 350 do 900 megapaskali (MPa), która szybko rośnie w miarę twardnienia. W przeciwieństwie do innych form stali, po rozciągnięciu do punktu zerwania materiał nie „szyje się” (zmniejsza się w najsłabszym miejscu), a następnie nie rozdziera się. Zamiast tego metalowe szyjki i twardnieją, zwiększając wytrzymałość na rozciąganie do bardzo wysokiego poziomu, czasami nawet do 2000 MPa. To powoduje, że sąsiedni materiał zwęża się i twardnieje, aż cały kawałek będzie znacznie dłuższy i cieńszy. Typowe wydłużenie może wynosić od 18 do 65%, w zależności od dokładnego składu stopu i wcześniejszej obróbki cieplnej. Stopy o zawartości manganu w zakresie od 12 do 30% są w stanie wytrzymać kruche działanie zimna, czasami temperatury w zakresie −196 °F (−127°C). 

Co to są płytki szczękowe z manganu?

W oparciu o warunki pracy płyt szczęk kruszarki, Qiming Machinery wykorzystuje następujący gatunek stali manganowej do odlewania płyt szczęk kruszarki:

• Mn14Cr2
• Mn18Cr2
• Mn22Cr2

Płyty szczękowe Mn14Cr2

Ta płyta szczękowa ze stali manganowej nadaje się do kruszenia miękkiego surowca, takiego jak wapień.

Płyty szczękowe Mn18Cr2

Ta płyta szczękowa ze stali manganowej nadaje się do kruszenia twardego kamienia, takiego jak żwir.

Płyty szczękowe Mn22Cr2

Ta stalowa płyta szczękowa ze stali manganowej nadaje się do kruszenia bardzo, bardzo twardego kamienia.

Zastosowania średniomanganowej stali na Wkładki do młynów kulowych

Stal średniomanganowa została wyprodukowana poprzez zmniejszenie zawartości węgla i manganu w stali wysokomanganowej. Wyniki badań wskazują, że osnowę po hartowaniu w wodzie w temperaturach 1050～1070℃ stanowi węglik austenitu (klasa +0～W2). Stal średniomanganowa, której odporność na ścieranie jest lepsza niż stali wysokomanganowej, może spełniać wymagania wytrzymałości i wiązkości w warunkach nieroboczych silnych uderzeń.

Od czasu wynalezienia stali wysokomanganowej przez firmę RAHadfied w 1883 r. stal wysokomanganowa jest szeroko stosowana w hutnictwie, górnictwie, przemyśle materiałów budowlanych i innych gałęziach przemysłu. Po ponad stu latach nadal zajmuje ważną pozycję w odpornych na ścieranie materiałach metalowych, ale stal wysokomanganowa nie została mocno uderzona. W warunkach pracy, ze względu na niewystarczającą zdolność utwardzania przez zgniot, nie można skutecznie wykorzystać jego odporności na zużycie. W celu polepszenia odporności na zużycie materiałów odpornych na ścieranie w niesilnych warunkach udarowych, w kraju i za granicą opracowano żeliwo wysokochromowe iz powodzeniem zastosowano Wytwarzanie tulei do młynów kulowych. Struktura żeliwa wysokochromowego to martenzyt + węglik + austenit szczątkowy. Ze względu na dużą twardość osnowy jej odporność na zużycie jest doskonała. Jednak ze względu na kruchość węglików i wysokowęglowego martenzytu w żeliwie wysokochromowym Large, w przypadku użycia przy określonym uderzeniu, jest podatne na łuszczenie i pękanie, co wpływa na normalną pracę sprzętu. Martenzyt, stal bainitowa i stal austenityczna zostały również opracowane w Chinach do pracy w nie-silnych warunkach udarowych. Niska twardość i słaba hartowność skutkują wydłużeniem żywotności. Materiał użyty do wykonania wykładziny młyna kulowego powinien mieć wystarczającą wytrzymałość, aby osiągnąć dobrą odporność na zużycie. Poprzez dostosowanie zawartości manganu i węgla w austenitycznej stali manganowej do uzyskania struktury austenitu w normalnej temperaturze, stal średniomanganowa, która pod wpływem obciążenia może szybko osiągnąć odkształconą przemianę martenzytyczną, spełnia powyższe wymagania.

Jeden z naszych klientów używa młyna kulowego Φ1,5 × 3 m, projektujemy dla niego wykładziny ze stali manganowej o średniej zawartości manganu  wkładek do młynów  które pomagają mu przedłużyć żywotność wykładzin młyna i obniżyć koszty.

Projektowanie składu chemicznego średniej stali manganowej

1. Podstawa teoretyczna

Osnową stali średniomanganowej jest struktura austenityczna w normalnej temperaturze, ale w warunkach zużycia udarowego warstwa wierzchnia odkształca martenzyt α i martenzyt ε, co oznacza, że ​​stal średniomanganowa ma dobrą odporność na ścieranie w warunkach nieintensywnych uderzeń. występ. W celu uzyskania martenzytu wzmocnionego projektuje się skład manganowo-węglowy z temperaturą początkową przemiany martenzytowej Ms i temperaturą Md punktu martenzytu odkształceniowego tak, aby punkt Ms projektowanej stali manganowej był mniejszy od zera stopni Celsjusza, a punkt Md jest wyższy niż temperatura pokojowa. Zaprojektowana stal średniomanganowa po hartowaniu w wodzie ma strukturę austenitu, a jej struktura austenitu charakteryzuje się niską stabilnością. Znajduje się w krytycznym punkcie obszarów faz γ i γ + α. Pod obciążeniem udarowym Powierzchniowy austenit łatwo przekształca się w α-martenzyt i ε-martenzyt. Dzięki wzmocnieniu martenzytu podczas użytkowania zwiększa się wytrzymałość ścieralnej powierzchni okładziny, a także podwyższa się twardość w celu spełnienia wymagań odporności na zużycie. Jest nadal austenitem i spełnia wymagania wytrzymałości.

2. Skład chemiczny

W celu zaoszczędzenia cennych zasobów stopowych i obniżenia kosztów produkcji wykładziny, zaprojektowana stal manganowa nie dodaje innych pierwiastków stopowych. Zgodnie ze wzorem:

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)℃

Średnia stal manganowa Casting Process

Wykładzina stalowni średniomanganowej wykonana jest z piasku ze szkła wodnego, a skurcz odlewu wynosi 2,2%. Produkcja przemysłowa odbywa się w 3 t elektrycznym piecu łukowym w procesie wytapiania oksydacyjnego. Wsad stanowi złom stalowy, złom żelazny, żelazokrzem (FeSi75) i żelazomangan (FeMn74). , FeMn78C2.0), po utlenieniu, redukcji i dostosowaniu składu stal jest produkowana pod warunkiem, że żużel jest żużlem białym, a skład chemiczny jest badany w wymaganym zakresie, a odtlenianie jest dobre, a temperatura stopionej stali spełnia wymagania. Po ostatecznym odtlenieniu aluminium odlewa się stal i wylewa produkt. Po wylaniu środkowej wykładziny ze stali manganowej, pion jest jednokrotnie uzupełniany. Blok testowy wylewa się w połowie wylewania wykładziny ze stali manganowej. Blok testowy jest wykonany zgodnie z wymaganiami GB / T5680-1998. Jest on montowany w piecu wraz z płytą okładzinową ze stali średniomanganowej do obróbki cieplnej. Obróbka cieplna wykorzystuje proces hartowania w wodzie. Po podgrzaniu płyty okładzinowej ze stali manganowej do 650 ℃ przy 50 do 70 ℃/h utrzymuje się ją przez 2 do 3 godzin, a następnie od 50 do 100 ℃/h. Podnieś temperaturę do 1050 ～ 1070 ℃ na 3 ~ 5 godzin, podnieś temperaturę przetrzymywania do 1100 ℃ 10 minut przed zakończeniem ogrzewania i wejdź do wody. Wykładzina ze stali średniomanganowej jest chłodzona wodą przez 40 minut, a następnie odprowadzana z basenu do dalszych operacji.

Mikrostruktura i zachowanie mechaniczne średniej stali manganowej

Średnie wkładki ze stali manganowej

• Dzięki zmniejszeniu zawartości manganu i węgla oraz dostosowaniu dopasowania manganu i węgla uzyskuje się stal średniomanganową o bardziej stabilnej strukturze austenitu. Jej skład to: 0,65% do 1,15% C, 5,5% do 8,5% Mn, 0,20% do 0,80% Si, 0,080% P, ＜ 0,050% S, w niesilnych warunkach udarowych stal ma wystarczającą wytrzymałość i ciągliwość, a jego odporność na zużycie jest lepsza niż stali wysokomanganowej.
• Opracowana stal manganowa ma taki sam proces produkcyjny jak stal wysokomanganowa. Kontrolę jakości można przeprowadzić w odniesieniu do wysokich standardów dotyczących stali manganowej. Proces produkcji jest prosty, a jakość można stabilnie kontrolować.
• Po hartowaniu w wodzie o temperaturze 1050 ～ 1070 ℃ struktura jest austenitem + węgliki gatunku 0 ～ W2. W warunkach mutacji naprężeń jej zdolność wzmacniania jest lepsza niż stali wysokomanganowej.
• Wykładzina ze stali średniomanganowej ma wytrzymałość na rozciąganie ponad 560 MPa i udarność ponad 40 J/cm2. W przypadku użycia na młynie kulowym Φ1,5 × 3 m, nie łuszczy się, nie odkształca się, nie łamie i nie działa bezpiecznie i niezawodnie. Żywotność wzrasta o 16% Promocja i użytkowanie mogą przynieść dobre korzyści ekonomiczne i społeczne.

@Nick Sun   [email protected]