Placas de mandíbula de ferro dúctil novo design

Análise da força e principais formas de falha de placas de mandíbula 

O forro de britagem de mandíbula fixa do britador de mandíbulas produzido por nossa empresa é usado principalmente para a britagem bruta e média de materiais duros. Durante o processo de trabalho, ele suporta a força de atrito do material, enorme força de esmagamento e impactos na carga de compressão. As condições de trabalho são muito duras.

Análise de força

Quando o material a ser esmagado cai de um certo nível da cachoeira sob a ação da gravidade, ele impacta diretamente o material do fundo, e a placa da mandíbula móvel aperta e esmaga repetidamente o material através do movimento do ciclo alternativo e da placa da mandíbula fixa. O material rola e desliza repetidamente entre a placa de mandíbula móvel e a placa de mandíbula fixa durante o movimento descendente. Devido ao impacto, queda e compressão do material, ele está sujeito a forte desgaste. Portanto, o produto deve ser capaz de suportar múltiplas cargas de impacto de alta energia, e o atrito de rolamento e deslizamento deve ter uma resistência considerável à abrasão.

Forma de falha

Falha de desgaste

No processo de serviço do revestimento de britagem de mandíbula fixa do britador, a falha de desgaste é a principal forma de falha. No processo de britagem do material, além do impacto do material, a superfície do revestimento de britagem da mandíbula fixa também é submetida à retificação e prensagem do material, de modo que os modos de falha de desgaste são sulcos, poços e trincas . No entanto, devido aos diferentes materiais do revestimento, esses três modos de falha de desgaste não desempenham um papel importante ao mesmo tempo. Materiais duros com baixa resistência à abrasão são causados ​​principalmente por falhas de sulcos e deformações, e materiais com alta resistência à abrasão são principalmente trincas e falhas de cavas.
O desgaste do material não está relacionado apenas à dureza do material triturado, mas, mais importante, à relação de dureza do material do revestimento para o material triturado. De acordo com o princípio básico do desgaste abrasivo, a dureza do material é muito maior que a dureza do material metálico Hu. , O material metálico está muito gasto. Quando Hu / Ha ＞ 1,25 ～ 1,30, o desgaste será bastante reduzido. Portanto, aumentar a dureza do material pode aumentar significativamente a capacidade do material de resistir ao desgaste abrasivo.

Falha de fratura

Existem muitas razões para a falha da fratura. Primeiro, o próprio material é muito baixo em tenacidade. Por exemplo, o material de revestimento feito de ferro fundido branco resistente ao desgaste é usado em grandes britadores. Defeitos como trincas de têmpera se tornarão a fonte de trincas e se expandirão rapidamente sob carga de impacto. Portanto, para uma placa de revestimento, se a placa de revestimento quebrar repentinamente devido à tenacidade insuficiente, as consequências são sérias, portanto, a placa de revestimento deve ter resistência suficiente.

Requisitos de desempenho das placas do britador de mandíbulas

Pode-se ver a partir da análise acima que um bom revestimento de britador deve ter as seguintes propriedades.

1. Alta resistência à abrasão e alta dureza. De acordo com o princípio de que a quantidade de desgaste de corte é inversamente proporcional à dureza do material, a dureza do material ou a dureza de um determinado componente do material deve exceder a dureza do abrasivo para reduzir a quantidade de desgaste.
2. Alta resistência ou alta resistência à fadiga. O britador funciona continuamente por 6 a 12 meses, e seu ciclo de estresse pode chegar a 6×106 ~ 6×107 vezes, o que já é uma categoria de fadiga. O material de alta resistência à fadiga evita rachaduras por fadiga e danos por descascamento.
3. Alguma resiliência. Para evitar que o revestimento se quebre, o material deve ter certa tenacidade. Porque certa tenacidade é uma garantia importante para seu trabalho seguro.

Análise e Projeto Técnico de Processos

A placa de mandíbula deste britador originalmente usava ZGMn13-4 e as propriedades mecânicas após o tratamento de têmpera com água foram: σb 615 ～ 1275MPa; σ0,2 340 ～ 470MPa; ζ 15% ～ 85%; αK 196 ～ 294J/cm2; HB l80 ～ 225. ZGMn1-4 Dependendo da carga de impacto, a profundidade da camada endurecida da superfície pode chegar a 9 ~ 18mm. A camada endurecida de alta dureza resiste ao desgaste abrasivo por impacto. Uso contínuo real 15 a 20 dias com falha de desgaste.
Levando em consideração o status de serviço desta peça e as vantagens e desvantagens do ZGMn13-4, nossa empresa decidiu usar GB / T24733-2009 QTD HBW450 em vez de ZGMn13-4.

Placas de mandíbula de ferro dúctil Projeto de composição química

Selecione ferro gusa S e P de baixa qualidade, use FeSi75 como inoculante e nebulizador FeSiMg6RE2 e adicione uma certa quantidade de Cu e Mo.

• C é um dos elementos básicos do ferro fundido nodular. Um teor de C adequado é propício à grafitização. Como a grafite nodular tem o menor impacto nas propriedades mecânicas da fundição, o teor de C do ferro fundido nodular é geralmente maior do que o ferro fundido cinzento. Considerando que a espessura da parede principal do fundido é de cerca de 40 ～ 80mm, o teor de C é de 3,4% ～ 3,6%.
• Em ferro fundido nodular, Si é um elemento grafitizante, e Si é o segundo elemento mais importante depois de C. Si pode aumentar de forma estável o teor de ferrita, reduzir efetivamente a tendência branca da fundição e também melhorar a redondeza da grafite. Refinar o grupo eutético. No entanto, Si aumentará a temperatura de transição frágil da fundição e reduzirá a resistência ao impacto da fundição, de modo que o teor de Si deve ser razoavelmente reduzido e o teor de Si é considerado de 2,4% a 2,6%.
• S é um elemento anti-esferoidização típico. Como S tem uma forte afinidade com elementos esferoidizantes como Mg e RE, S consumirá uma grande quantidade de Mg e RE no ferro fundido, formando sulfetos de Mg e RE, causando poros e aprisionamento oxidativo. Defeitos como escória. O teor de enxofre deve ser inferior a 0,03%.
• P é um elemento nocivo no ferro dúctil. Quando seu teor é inferior a 0,05%, o P é dissolvido na matriz metálica e tem pouco efeito nas propriedades mecânicas do fundido. Quando o teor é superior a 0,05%, o P segrega-se facilmente na fronteira eutética, formando eutéticos de fósforo binários, ternários ou compostos, reduzindo a tenacidade do ferro fundido. À medida que o teor de P aumenta, a temperatura de transição frágil do fundido aumenta. Portanto, o teor de P no ferro dúctil geralmente deve ser inferior a 0,045%.
• O Mn no ferro dúctil aumenta principalmente a estabilidade da perlita, forma carbonetos facilmente e afeta a tenacidade das peças fundidas. Portanto, quanto menor o Mn no ferro dúctil, melhor, mas a placa de revestimento é de ferro dúctil perlita, e o teor de manganês é de 0,8% a 1,0%.
• Cu e Mo são os elementos que melhoram a temperabilidade das peças fundidas em ferro fundido de grafite esferoidal. Elementos de Cu e Mo são adicionados de acordo com a espessura das peças fundidas para garantir que as peças fundidas possam ser endurecidas.

Tratamento térmico de placas de mandíbula de ferro dúctil

É aquecido por forno de resistência e temperado por forno de nitrato.

1. Temperatura de austenitização e tempo de
   austenitização A temperatura de austenitização é de 910 ℃ ± 10 ℃. O tempo de austenitização é determinado de acordo com o tamanho da peça, a espessura da parede, o número de peças que podem ser colocadas no forno e a influência do método de aquecimento.
2. Temperatura de têmpera isotérmica e tempo de transição isotérmica
   O tempo do conversor de tratamento térmico é inferior a 18 segundos, e a temperatura e o tempo de têmpera isotérmica são determinados de acordo com o tamanho da peça de trabalho, espessura da parede, a quantidade de peças que o forno pode conter, o método de aquecimento, e a influência do método do banho de sal.
3. Microestrutura e propriedades após tratamento térmico
   Estrutura da matriz após tratamento térmico: ferrita acicular + austenita rica em carbono + esferas de grafite. Pequenas quantidades de martensita e carbonetos são permitidas. Requisitos de desempenho: resistência à tração δs≥1600MPa, limite de elasticidade δ0.2≥1300MPa, dureza HRC≥48, energia de impacto (sem folga): αk≥25J.

Projeto de processo de fundição de placas de mandíbula de ferro dúctil

1) Modelagem em areia resinada. O peso unitário da fundição é de 183㎏, a espessura da parede é irregular e o alimentador de blanking está encolhendo.
2) A temperatura de vazamento é de 1350 ~ 1370 ℃, o tempo de vazamento é controlado para ser 29 ~ 32 segundos, e cada caixa de ferro fundido é de cerca de 205㎏.
3) O tempo de fundição de cada saco de esferoidização não é superior a 8 minutos; o nível de esferoidização é 2 ou mais; o tamanho da esfera de grafite é 6 ou mais; o número de esferas de grafite é superior a 100 por mm2; a proporção de esferoidização é superior a 85%; o teor de perlita é superior a 50, %.

Resultado dos testes

Os resultados reais do teste são grau de esferoidização fundido 2, perlita 65%, esferas de grafite 5, esferas de grafite mais de 120 por mm2, HRC51 ~ 54 após tratamento térmico, resistência ao impacto 30 ~ 35J / cm2, dos quais ferro acicular O corpo é menor, veja a foto.

Depois de ser usado em um britador de mandíbulas 400X600, a dureza do processamento da superfície pode chegar acima de HRC65. Após a medição, a espessura da camada endurecida da superfície é de 20 a 25 mm. Após 30 dias de uso contínuo, os dentes mostrarão sinais de desgaste e serão retificados. Sucata devido ao desgaste de 50 dias. Calorosamente recebidos pelos usuários.

Mr. Nick Sun      [email protected]