Процесс производства бил с высоким содержанием хрома

Большая ударная дробилка имеет преимущества простой конструкции, большого коэффициента дробления и высокой эффективности. Он широко используется в горнодобывающей, цементной, металлургической, электроэнергетической, огнеупорной, стекольной и химической промышленности. Ударный стержень является одним из ключевых и легко изнашиваемых изнашиваемых компонентов большой ударной дробилки. Он крепится к ротору дробилки клином. Когда дробилка работает, высокоскоростной вращающийся ротор приводит в действие ударную штангу, чтобы ударить дробленую руду с линейной скоростью 30 ~ 40 м/с. Рудный блок меньше 1500 мм, износ очень серьезный, а сила удара очень большая. Стойкость к истиранию и ударам.

Хотя традиционная сталь с высоким содержанием марганца, высокая прочность, но не высокая износостойкость, износ тоже. Хотя обычный чугун с высоким содержанием хрома имеет высокую твердость, он не прочен и легко ломается. Нацелены на условия работы и структурные характеристики ударных стержней большой ударной дробилки. мы разработали пластину из чугуна со сверхвысоким содержанием хрома с высокой комплексной износостойкостью на основе существующего обычного чугуна с высоким содержанием хрома путем оптимизации конструкции состава и процесса термообработки. Срок службы бил с высоким содержанием хрома более чем в 3 раза превышает срок службы обычной стали с высоким содержанием марганца.

Химический состав ударных стержней с высоким содержанием хрома

Углеродный элемент

Углерод является одним из ключевых элементов, влияющих на механические свойства материалов, особенно на твердость материала и ударную вязкость. Твердость материала значительно увеличивается с увеличением содержания углерода, а ударная вязкость значительно снижается. С увеличением содержания углерода в высокохромистом чугуне увеличивается количество карбидов, повышается твердость, повышается износостойкость, но снижается ударная вязкость. Чтобы получить более высокую твердость и обеспечить достаточную ударную вязкость, содержание углерода составляет 2,6% ~ 3,0%.

Хромовый элемент

Хром является основным легирующим элементом высокохромистого чугуна. По мере увеличения количества хрома тип карбидов изменяется, а форма карбидов переходит от МС3 к М7С3 и М23С6. Среди карбидов наибольшей твердостью обладает М7С3, а микротвердость может достигать HV1300~1800. По мере увеличения количества растворенного в матрице хрома увеличивается количество остаточного аустенита и снижается твердость. Чтобы обеспечить высокую износостойкость, контролируйте Cr / C = 8 ~ 10, можно получить большее количество эвтектических карбидов M7C3 с нарушенной сеткой; между тем, чтобы получить более высокую ударную вязкость, содержание хрома рассчитано на 25% ~ 27%.

Молибденовый элемент

Часть молибдена растворена в матрице высокохромистого чугуна для улучшения прокаливаемости; часть его образует карбиды МоС, улучшающие микротвердость. Совместное использование молибдена, марганца, никеля и меди обеспечит лучшую прокаливаемость толстостенных деталей. Поскольку била толстые, учитывая, что цена на ферромолибден выше, содержание молибдена регулируется от 0,6% до 1,0%.

Никель и медный элемент

Никель и медь являются основными элементами упрочняющей матрицы на твердый раствор, улучшая прокаливаемость и ударную вязкость хромистого чугуна. Оба являются некарбидообразующими элементами и все растворяются в аустените, чтобы стабилизировать аустенит. Когда количество велико, количество остаточного аустенита увеличивается, а твердость уменьшается. Учитывая стоимость производства и ограниченную растворимость меди в аустените, содержание никеля контролируют в пределах от 0,4% до 1,0%, а содержание меди контролируют в пределах от 0,6% до 1,0%.

Кремний и марганцевый элемент

Кремний и марганец являются обычными элементами в чугуне с высоким содержанием хрома, и их основная роль заключается в раскислении и десульфурации. Кремний снижает прокаливаемость, но увеличивает точку Ms. В то же время кремний препятствует образованию карбидов, что способствует графитизации и образованию феррита. Содержание слишком велико, и твердость матрицы сильно снижается. Поэтому содержание кремния регулируется в пределах от 0,4% до 1,0%. Марганец расширяет область аустенитной фазы чугуна с высоким содержанием хрома, растворяется в твердом состоянии в аустените, улучшает прокаливаемость и снижает температуру мартенситного превращения. По мере увеличения содержания марганца увеличивается количество остаточного аустенита, снижается твердость и ухудшается сопротивление истиранию. Поэтому содержание марганца регулируется от 0,5% до 1,0%.

Другие элементы

S. P является вредным элементом, и его содержание в производстве обычно не превышает 0,05%. RE, V, Ti и т. д. добавляются в качестве композиционных модификаторов и модификаторов для измельчения зерен, очистки границ зерен и улучшения ударной вязкости чугуна с высоким содержанием хрома.

Процесс литья ударных стержней с высоким содержанием хрома

Процесс моделирования

Чертежи хромового ударного стержня, вес: 285 кг, размер: см. Следующее. Чтобы обеспечить требования к установке била, плоская деформация изгиба била составляет ≤ 2 мм. Так как поверхность била очень высокая, на ней не должно быть впадин или выступов. Для обеспечения плотности отливки используем высокопрочный смоляной песчаник с линейной усадкой 2,4~2,8%. Коэффициент поперечного сечения литниковой системы рассчитан по ΣF внутри: ΣF по горизонтали: ΣF по прямой = 1: 0,75: 1,1 Он принимает горизонтальное литье и наклонную заливку, и в то же время помогает нагреву и повышению температуры и прямому внешнему охлаждению железа. Выход процесса контролируется на уровне 70% ~ 75%.

В процессе пробного производства мы использовали три процесса моделирования, показанные на Рисунке 2, Рисунке 3 и Рисунке 4. После литья и шлифовки было обнаружено, что молоток, изготовленный с помощью процесса, показанного на Рисунке 2 и Рисунке 3, имеет разную степень поверхности. депрессия и деформация изгиба. Способ наращивания стояка не может устранить депрессию поверхности и изгибную деформацию, что не соответствует требованиям монтажа. Основываясь на обобщении опыта пробного производства процесса формования на рис. 2 и рис. 3, мы решили использовать процесс горизонтального формования с наклонной заливкой, показанный на рис. 4. Поверхность молотка после литья и шлифования не имеет углублений и изгибов. деформация, а деформация ≤ 2 мм. Соблюдайте требования к установке. Конкретный производственный процесс заключается в следующем: после того, как песчаная форма сделана горизонтально, один конец песчаной формы поднимается на определенную высоту, чтобы сформировать определенный угол наклона. (В реальном производстве угол наклона песчаной формы обычно определяется в соответствии с формой, весом и структурными характеристиками отливки. Угол наклона обычно регулируется в пределах от 8° до 20°). Расплавленное железо вводится через ворота, и расплавленное железо сначала попадает в полость, чтобы достичь самой нижней точки. Сначала он затвердевает за счет охлаждающего эффекта железа с внешним охлаждением. Под сильным давлением стояк достигает своего максимума, когда он заполняется расплавленным чугуном, и стояк окончательно затвердевает для достижения последовательного затвердевания, в результате чего получается отливка с плотной структурой и без усадки.

Процесс литья

Электропечь средней частоты 1000 кг (футеровка печи из кварцевого песка) используется для плавильного производства. Композитный шлакообразующий агент известняк + битое стекло добавляется перед плавкой. После расплавления большей части шихты удаляют шлак, затем для раскисления добавляют ферросилиций и ферромарганец, а также вводят алюминий в количестве 1кг/т. 1 500 ° C и 1 550 ° C.
Чтобы еще больше улучшить комплексную стойкость пластинчатого молота к истиранию, мы улучшаем морфологию карбидов высокохромистого чугуна посредством модифицирования композита и процессов модифицирования, уменьшения включений, очистки расплавленного чугуна, очищенное зерно, а также улучшить постоянство структуры поперечного сечения и производительность толстых и тяжелых отливок. Конкретная операция: предварительно нагреть ковш до 400 ℃ ~ 600 ℃, добавить в ковш определенное количество композиционного модификатора Re-A1-Bi-Mg и композиционного модификатора V-Ti-Zn перед заливкой и вылить расплавленный чугун после шлака. распыляется, остаточный шлак быстро агрегируется для дальнейшей очистки жидкого чугуна, и в то же время формируется теплоизоляционное покрытие для облегчения литья. Расплавленное железо успокаивается в течение 2-3 минут, а температура заливки регулируется в пределах от 1380°C до 1420°C.

Процесс термообработки ударных стержней с высоким содержанием хрома

При высокотемпературной закалке и нагреве сверхвысокохромистого чугуна растворимость легирующих элементов в аустените увеличивается с повышением температуры. Когда температура закалки низкая из-за низкой растворимости углерода и хрома в аустените, при сохранении тепла выделяется больше вторичных карбидов. Хотя большая часть аустенита может быть преобразована в мартенсит, содержание углерода в аустените и содержание легирующих элементов низкое, поэтому твердость невысокая. С повышением температуры закалки, чем выше содержание углерода и содержание сплава в аустените, тем тверже образующийся после превращения мартенсит и, следовательно, увеличивается закалочная твердость. Когда температура закалки слишком высока, содержание углерода и содержание сплава в высокотемпературном аустените слишком высоки, стабильность слишком высока, чем выше скорость охлаждения, тем меньше выделяется вторичных карбидов, больше остаточного аустенита и твердость при закалке. Чем оно ниже. С увеличением времени закалки и выдержки макротвердость сверхвысокохромистого чугуна сначала увеличивается, а затем снижается. Влияние времени аустенитизирующей выдержки на твердость сверхвысокохромистого чугуна по существу сводится к влиянию выделения вторичных карбидов, близости реакции растворения и равновесного состояния на содержание углерода и легированность высокотемпературного аустенита. После того, как литой чугун со сверхвысоким содержанием хрома нагревается до температуры аустенизации, пересыщенный углерод и легирующие элементы в аустените выделяются в виде вторичных карбидов, что представляет собой процесс диффузии. Когда время выдержки слишком короткое, количество осаждения вторичных карбидов слишком мало. Поскольку аустенит содержит больше углерода и легирующих элементов, стабильность слишком высока. Мартенситное превращение при закалке неполное, и закалочная твердость низкая. С увеличением времени выдержки увеличивается количество выделений вторичных карбидов, снижается устойчивость аустенита, увеличивается количество образующегося при закалке мартенсита и повышается закалочная твердость. После выдержки в течение определенного времени содержание углерода и содержание сплава в аустените достигают равновесия. Если продолжать увеличивать время выдержки, аустенитные зерна становятся более крупными, что приводит к увеличению количества остаточного аустенита и снижению твердости при закалке.
В соответствии с национальным стандартом GB / T 8263-1999 «Противоизносный белый чугун», спецификации процесса термообработки, ссылки на справочные материалы, осаждение вторичного карбида и температура закалки растворением, температура отпуска и время выдержки определяются для определения максимальный вес пластинчатого молота. Наилучший процесс термообработки: 1020°С (сохранение тепла в течение 3~4ч), высокотемпературная закалка туманом, охлаждение на воздухе через 3~5мин и высокотемпературный отпуск при 400°С (нагрев консервация 5~6ч, охлаждение диффузионным воздухом до комнатной температуры). Структура матрицы после закалки и отпуска: мартенсит отпуска + эвтектический карбид М7С3 + вторичный карбид + остаточный аустенит.
Поскольку била с высоким содержанием хрома толстые и тяжелые, чтобы гарантировать, что отливка не растрескается во время термообработки, применяется ступенчатый нагрев. После термообработки пластинчатым молотком твердость составляет 58 ~ 62HRC, а ударная вязкость достигает 8,5 Дж/см2 (образец без надрезов 10 мм × 10 мм × 55 мм).

Отзывы об ударных стержнях с высоким содержанием хрома

• Горизонтальное литье используется для изготовления наклонной заливки, стояка дополнительной теплоизоляции и чугуна прямого внешнего охлаждения. Поверхность молотка свободна от впадин и выступов. Деформация изгиба меньше или равна 2 мм.
• Наилучший процесс термообработки била — 1020 ℃ (сохранение тепла в течение 3–4 часов), высокотемпературная закалка туманом, охлаждение на воздухе через 3–5 минут и высокотемпературный отпуск при 400 ℃ (сохранение тепла в течение 4–6 часов, диффузное охлаждение на воздухе до комнатной температуры). Отпущенный мартенсит + эвтектический карбид М7С3 + вторичный карбид + остаточный аустенит. Твердость после термообработки 58~62HRC, ударная вязкость 8,5 Дж/см2.
• Срок службы бил с высоким содержанием хрома в три раза больше, чем у бил из марганцовистой стали.

Mr. Nick Sun    [email protected]