Proces de producție de bare de suflare cu conținut ridicat de crom

Concasorul cu impact mare are avantajele unei structuri simple, un raport mare de zdrobire și o eficiență ridicată. Este utilizat pe scară largă în minerit, ciment, metalurgie, energie electrică, refractare, sticla și industriile chimice. Bara de suflare este una dintre cheile și părțile de uzură a concasorului ușor de purtat ale concasorului cu impact mare. Este fixat de rotorul concasorului cu o pană. Când concasorul funcționează, rotorul rotativ de mare viteză antrenează bara de suflare pentru a impacta minereul spart la o viteză liniară de 30 ~ 40 m / s. Blocul de minereu este mai mic de 1500 mm, uzura este foarte gravă și forța de impact este foarte mare. Rezistenta la abraziune si impact.

Deși oțel tradițional de mare mangan, duritate ridicată, dar nu rezistență mare la uzură, uzură și rupere. Deși fonta obișnuită cu conținut ridicat de crom are o duritate ridicată, nu este dură și ușor de spart. Vizând condițiile de lucru și caracteristicile structurale ale barelor de suflare a concasoarelor cu impact mare. am dezvoltat o placă din fontă cu crom ultra-înalt cu rezistență la uzură cuprinzătoare ridicată, bazată pe fonta obișnuită cu conținut ridicat de crom, prin optimizarea designului compoziției și a procesului de tratament termic. Durata de viață a barelor de suflare cu crom ridicat este de peste 3 ori mai mare decât oțelul obișnuit cu conținut ridicat de mangan.

Compoziție chimică a barelor de suflare cu crom ridicat

Element de carbon

Carbonul este unul dintre elementele cheie care afectează proprietățile mecanice ale materialelor, în special duritatea materialului și rezistența la impact. Duritatea materialului crește semnificativ odată cu creșterea conținutului de carbon, în timp ce duritatea la impact scade semnificativ. Odată cu creșterea conținutului de carbon, numărul de carburi din fonta cu conținut ridicat de crom crește, duritatea crește, rezistența la uzură crește, dar duritatea scade. Pentru a obține o duritate mai mare și a asigura o duritate suficientă, conținutul de carbon este proiectat să fie de 2,6% ~ 3,0%.

Element de crom

Cromul este principalul element de aliere în fonta bogată în crom. Pe măsură ce numărul de crom crește, tipul de carburi se schimbă, iar forma carburilor trece de la MC3 la M7C3 și M23C6. Dintre carburi, M7C3 are cea mai mare duritate, iar microduritatea poate ajunge la HV1300 ~ 1800. Pe măsură ce cantitatea de crom dizolvată în matrice crește, cantitatea de austenită reținută crește și duritatea scade. Pentru a asigura o rezistență ridicată la uzură, control Cr / C = 8 ~ 10, se poate obține un număr mai mare de carburi eutectice M7C3 cu plasă spartă; între timp, pentru a obține o duritate mai mare, conținutul de crom este proiectat să fie de 25% ~ 27%.

Element de molibden

O parte din molibden este dizolvată în matrice în fontă bogată în crom pentru a îmbunătăți întăribilitatea; o parte din acesta formează carburi MoC, ceea ce îmbunătățește microduritatea. Utilizarea combinată a molibdenului, manganului, nichelului și cuprului va oferi o întărire mai bună pentru piesele cu pereți groși. Deoarece bara de suflare este groasă, având în vedere că prețul feromolibdenului este mai scump, conținutul de molibden este controlat de la 0,6% la 1,0%.

Element de nichel și cupru

Nichelul și cuprul sunt elementele principale ale matricei de întărire a soluției solide, îmbunătățind întăribilitatea și duritatea fontei cu crom. Ambele sunt elemente care nu formează carbură și toate se dizolvă în austenită pentru a stabiliza austenita. Când cantitatea este mare, cantitatea de austenită reținută crește, iar duritatea scade. Având în vedere costul de producție și solubilitatea limitată a cuprului în austenită, conținutul de nichel este controlat între 0,4% și 1,0% iar conținutul de cupru este controlat între 0,6% și 1,0%.

Element de siliciu și mangan

Siliciul și manganul sunt elemente convenționale în fonta cu conținut ridicat de crom, iar rolul lor principal este dezoxidarea și desulfurarea. Siliciul reduce întăribilitatea, dar crește punctul Ms. În același timp, siliciul împiedică formarea de carburi, ceea ce este favorabil promovării grafitizării și formării feritei. Conținutul este prea mare, iar duritatea matricei este mult redusă. Prin urmare, conținutul de siliciu este controlat între 0,4% și 1,0%. Manganul extinde regiunea de fază austenită a fontei cu conținut ridicat de crom, se dizolvă solid în austenită, îmbunătățește întăribilitatea și reduce temperatura de transformare a martensitei. Pe măsură ce conținutul de mangan crește, cantitatea de austenită reținută crește, duritatea scade și rezistența la abraziune este afectată. Prin urmare, conținutul de mangan este controlat la 0,5% până la 1,0%.

Alte Elemente

S. P este un element dăunător și, în general, este controlat sub 0,05% în producție. RE, V, Ti, etc. sunt adăugați ca modificatori compoziți și inoculanti pentru a rafina boabele, a purifica granițele și a îmbunătăți rezistența la impact a fontei cu conținut ridicat de crom.

Proces de turnare a barelor de suflare cu crom ridicat

Procesul de modelare

Desenele barei de suflare cu crom, greutate: 285 kg, dimensiune: vezi următoarele. Pentru a asigura cerințele de instalare ale barei de suflare, deformarea plană la îndoire a barei de suflare este ≤ 2 mm. Deoarece suprafața barei de suflare este extrem de înaltă, nu trebuie să existe depresiuni sau proeminențe. Pentru a asigura densitatea turnării, folosim turnare cu nisip de rășină de înaltă rezistență, cu o contracție liniară de 2,4 ~ 2,8%. Raportul secțiunii transversale a sistemului de porți este proiectat conform ΣF interior: ΣF orizontal: ΣF drept = 1: 0.75: 1.1 Adoptă turnare orizontală și turnare înclinată și, în același timp, ajută la încălzirea și creșterea temperaturii și fierul de răcire direct extern. Randamentul procesului este controlat la 70% ~ 75%.

În timpul procesului de producție de probă, am adoptat cele trei procese de modelare din Figura 2, Figura 3 și Figura 4. După turnare și șlefuire, s-a constatat că ciocanul produs prin procedeul din Figura 2 și Figura 3 are grade diferite de suprafață. deformare în depresiune și încovoiere. Metoda de creștere a ridicătorului nu poate elimina depresiunea suprafeței și deformarea la îndoire, care nu îndeplinește cerințele de instalare. Pe baza rezumatului experienței de producție de probă a procesului de turnare din Figura 2 și Figura 3, am decis să folosim procesul de turnare cu turnare înclinată de turnare orizontală prezentat în Figura 4. Suprafața ciocanului după turnare și șlefuire nu are depresiune și îndoire. deformare, iar deformarea este ≤ 2 mm. Îndeplinește cerințele de instalare. Procesul de producție specific este următorul: După ce matrița de nisip este realizată orizontal, un capăt al matriței de nisip este ridicat până la o anumită înălțime pentru a forma un anumit unghi de înclinare. (În producția efectivă, unghiul matriței de nisip este determinat în general în funcție de forma, greutatea și caracteristicile structurale ale turnării. Unghiul de înclinare este în general controlat între 8 ° ~ 20 °). Fierul topit este introdus din poartă, iar fierul topit intră mai întâi în cavitate pentru a ajunge la punctul cel mai de jos. Se solidifică mai întâi prin efectul de răcire al fierului răcit extern. Sub presiune mare, ascensoarele atinge maximul atunci când este umplută cu fier topit, iar ascensiunea se solidifică în cele din urmă pentru a obține o solidificare secvențială, obținând astfel o turnare cu structură densă și fără contracție.

Procesul de turnare

Cuptorul electric de frecvență medie de 1000 kg (căptușeală cuptor cu nisip de cuarț) este utilizat pentru producția de topire. Calcar + agent de zgură compozit din sticlă spartă se adaugă înainte de topire. După ce cea mai mare parte a încărcăturii este topită, zgura este îndepărtată, apoi se adaugă ferosiliciu și feromangan pentru dezoxidare, iar aluminiul este introdus în cantitate de 1 kg / t După dezoxidarea finală, firul este descărcat din cuptor și temperatura de topire este controlată între 1 500 ° C și 1 550 ° C.
Pentru a îmbunătăți în continuare rezistența cuprinzătoare la abraziune a ciocanului cu plăci, îmbunătățim morfologia carburilor din fontă cu conținut ridicat de crom prin procese de modificare a compozitelor și de tratare prin inoculare, reducem incluziunile, purificăm fierul topit, boabe rafinate și îmbunătățesc consistența structurii secțiunii transversale și performanța pieselor turnate groase și grele. Operația specifică este: preîncălziți oala la 400 ℃ ~ 600 ℃, adăugați o anumită cantitate de modificator compozit Re-A1-Bi-Mg și inoculant compozit V-Ti-Zn în oală înainte de turnare și turnați fier topit După zgură este pulverizată, zgura reziduală este rapid agregată pentru a purifica în continuare fierul topit și, în același timp, se formează un strat de izolare termică pentru a facilita turnarea. Fierul topit este sedat timp de 2 până la 3 minute, iar temperatura de turnare este controlată între 1380 ° C și 1420 ° C.

Procesul de tratare termică a barelor de suflare cu conținut ridicat de crom

În timpul călirii și încălzirii la temperatură înaltă a fontei cu crom ultra-înalt, solubilitatea elementelor de aliere în austenită crește odată cu creșterea temperaturii. Când temperatura de stingere este scăzută, din cauza solubilității scăzute a carbonului și a cromului în austenită, mai multe carburi secundare vor precipita în timpul conservării căldurii. Deși majoritatea austenitei poate fi transformată în martensită, conținutul de carbon al austenitei și conținutul de elemente de aliere sunt scăzute, astfel încât duritatea nu este mare. Odată cu creșterea temperaturii de călire, cu cât este mai mare conținutul de carbon și conținutul de aliaj în austenită, cu atât martensita formată mai durează după transformare și, prin urmare, duritatea de călire crește. Când temperatura de călire este prea mare, conținutul de carbon și conținutul de aliaj al austenitei la temperatură înaltă sunt prea mari, stabilitatea este prea mare, cu cât viteza de răcire este mai rapidă, cu atât precipită mai puține carburi secundare, cu atât austenită mai reținută și duritatea la călire. Cu cât este mai jos. Odată cu creșterea timpului de călire și menținere, duritatea macro a fontei cu crom ultra-înalt crește mai întâi și apoi scade. Efectul timpului de menținere a austenitizării asupra durității fontei cu crom ultra-înalt este, în esență, efectul precipitării carburilor secundare, apropierea reacției de dizolvare și starea de echilibru asupra conținutului de carbon și al conținutului de aliaj de austenită la temperatură înaltă. După ce fonta turnată cu crom ultra-înalt este încălzită la temperatura de austenitizare, carbonul suprasaturat și elementele de aliaj din austenită precipită ca carburi secundare, care este un proces de difuzie. Când timpul de păstrare este prea scurt, cantitatea de precipitare a carburilor secundare este prea mică. Deoarece austenita conține mai multe elemente de carbon și aliaje, stabilitatea este prea mare. Transformarea martensitei este incompletă în timpul călirii și duritatea la călire este scăzută. Odată cu creșterea timpului de menținere, cantitatea de precipitare a carburilor secundare crește, stabilitatea austenitei scade, cantitatea de martensită formată în timpul călirii crește și duritatea de călire crește. După menținere pentru o anumită perioadă de timp, conținutul de carbon și conținutul de aliaj din austenită ajung la echilibru. Dacă continuați să prelungiți timpul de menținere, boabele de austenită devin mai grosiere, rezultând o creștere a cantității de austenită reținută și o scădere a durității la călire.
Conform standardului național, specificațiile procesului de tratament termic GB / T 8263-1999 „Fontă albă anti-uzură”, referirea la materialele de referință, precipitarea secundară a carburilor și temperatura de stingere a dizolvării, temperatura de revenire și timpul de menținere sunt determinate pentru a determina Greutatea maximă a ciocanului din plăci Cel mai bun proces de tratare termică este: 1 020 ° C (conservare a căldurii timp de 3 ~ 4 ore), stingerea ceață la temperatură înaltă, răcire cu aer după 3 ~ 5 minute și revenire la temperatură ridicată la 400 ° C (încălzire conservare 5 ~ 6h, răcire difuză cu aer la temperatura camerei). Structura matricei după călire și revenire este martensită temperată + carbură eutectică M7C3 + carbură secundară + austenită reziduală.
Deoarece barele de suflare cu crom ridicat sunt groase și grele, pentru a se asigura că turnarea nu se crăpă în timpul tratamentului termic, se adoptă încălzirea în trepte. După tratarea termică a ciocanului cu plăci, duritatea este de 58 ~ 62HRC, iar duritatea la impact este de până la 8,5 J / cm2 (exemplar necrestat de 10 mm × 10 mm × 55 mm).

Feedback pentru bare de suflare cu crom ridicat

• Turnarea orizontală este utilizată pentru a face turnare înclinată, încălzire auxiliară izolatoare și fier de răcire direct extern. Suprafața ciocanului este lipsită de depresiuni și proeminențe. Deformarea la îndoire este mai mică sau egală cu 2 mm.
• Cel mai bun proces de tratament termic al barei de suflare este 1 020 ℃ (3 ~ 4 ore de conservare a căldurii), stingerea la temperatură înaltă a ceții, răcirea cu aer după 3 ~ 5 minute și revenirea la temperatură înaltă la 400 ℃ (4 ~ 6 ore de conservare a căldurii, difuză). răcire cu aer la temperatura camerei). Martensită temperată + carbură eutectică M7C3 + carbură secundară + austenită reținută. Duritatea după tratamentul termic este de 58 ~ 62HRC, iar duritatea la impact este de 8,5J/cm2.
• Barele de suflare cu crom ridicat au o durată de viață de trei ori mai mare decât barele de suflare din oțel turnat cu mangan.

Mr. Nick Sun    [email protected]