Отливки с высоким содержанием хрома и отливки из стали с высоким содержанием марганца: полное руководство

с высоким содержанием хрома по сравнению со сталью с высоким содержанием марганца:

Высокохромистое железо, материал, используемый в отливках с высоким содержанием хрома, превосходно противостоит абразивному износу в условиях умеренного воздействия. Отливки из высокомарганцовистой стали дробилки превосходно справляются с сильным ударным износом, поскольку поверхность автоматически затвердевает при повторяющихся ударах. Ни один из материалов не является универсальным. Правильный выбор зависит от доминирующего механизма износа в приложении. Понимание того, что такое молотковая форма, как хром преобразует чугун и каково влияние высокого содержания марганца в стали, позволяет инженерам и группам закупок с самого начала выбирать правильный материал для отливки, а не обнаруживать дорогостоящее несоответствие после ввода оборудования в эксплуатацию.

Отливки из высокохромистого железа и высокохромистого железа: что это такое и как они работают

Высокохромистое железо представляет собой семейство сплавов белого чугуна, содержащих от 11 до 30 процентов хрома по весу, с содержанием углерода обычно от 2 до 3,5 процентов. Определяющей характеристикой этого материала является образование твердых частиц карбида хрома внутри железной матрицы во время затвердевания. Эти карбиды, в основном типа M7C3, где M представляет собой совокупность атомов хрома и железа, имеют измеренную твердость от 1600 до 1800 по Виккерсу, что делает их одними из самых твердых фаз, встречающихся в любом конструкционном сплаве. Именно объемная доля и распределение этих карбидов, а не только железная матрица, придают отливкам с высоким содержанием хрома исключительную стойкость к абразивному износу.

Отливки с высоким содержанием хрома производятся путем плавления тщательно контролируемой загрузки железа, феррохрома и углерода в электрической индукционной печи, а затем заливки жидкого металла в песок или постоянные формы при температуре от 1380 до 1450 градусов по Цельсию. По мере охлаждения отливки хром и углерод объединяются перед фронтом затвердевания, выделяя фазу твердого карбида до того, как вокруг них затвердевает железная матрица. Полученная микроструктура состоит из твердых карбидов M7C3, внедренных в матрицу, которая может быть аустенитом, мартенситом или смесью этих двух в зависимости от соотношения хрома и углерода и любой последующей термообработки.

Марки и состав высокохромистого железа

Термическая обработка необходима для достижения наилучших характеристик от Отливки с высоким содержанием хрома . В литом состоянии в матрице часто содержится некоторое количество остаточного аустенита, который мягче мартенсита и снижает стойкость к истиранию. Дестабилизирующая термообработка при температуре от 950 до 1050 градусов Цельсия с последующей закалкой на воздухе или в масле превращает аустенит в мартенсит, повышая твердость матрицы примерно с 400 HV до 600–700 HV и существенно улучшая общий срок службы детали. Правильно термически обработанные отливки с высоким содержанием хрома обычно служат в три-пять раз дольше, чем детали из нелегированного белого чугуна или перлитного серого чугуна в эквивалентных условиях абразивного износа.

Влияет ли хром на железо? Металлургический ответ на практике

Влияет ли хром на железо? Глубоко, по крайней мере, четырьмя различными и измеримыми способами, которые объясняют, почему добавление хрома в железо превращает хрупкий и умеренно твердый материал в один из наиболее эффективных износостойких сплавов в промышленном использовании.

Во-первых, хром резко меняет тип карбида, образующегося при затвердевании. В обычном нелегированном чугуне углерод выделяется в виде карбида железа (Fe3C, известного как цементит), твердость которого составляет примерно 800–900 по Виккерсу. Когда хром присутствует более 10 процентов, углерод преимущественно соединяется с хромом с образованием карбидов M7C3 с твердостью от 1600 до 1800 по Виккерсу, что примерно вдвое превышает твердость цементита. Этот единственный эффект более чем удваивает устойчивость отливки к абразивным частицам, режущим ее поверхность.

Во-вторых, хром является сильным стабилизатором феррита и карбидообразователем, что означает, что он снижает активность углерода в жидком железе и контролирует путь затвердевания сплава. Регулируя соотношение хрома и углерода, инженеры-литейщики могут контролировать, будет ли отливка затвердевать в виде доэвтектической, эвтектической или заэвтектической структуры, каждая из которых дает различное распределение и морфологию карбидной фазы и, следовательно, различное сочетание твердости и вязкости в конечной детали.

В-третьих, хром увеличивает прокаливаемость железной матрицы, то есть матрица превращается из аустенита в мартенсит во время охлаждения с более медленными скоростями охлаждения, чем это было бы необходимо без хрома. Это позволяет более толстым отливкам с высоким содержанием хрома получить мартенситную матрицу сквозной закалки без необходимости быстрой закалки, которая может привести к растрескиванию отливки сложной формы. Содержание хрома от 15 до 20 процентов в сочетании с небольшими добавками молибдена и никеля обычно обеспечивает достаточную прокаливаемость для достижения полностью мартенситной матрицы даже в секциях толщиной более 100 миллиметров при закалке на воздухе.

В-четвертых, хром улучшает стойкость железа к окислению и коррозии. Хотя отливки с высоким содержанием хрома не являются нержавеющей сталью, хром в матрице образует тонкий защитный оксидный слой на открытых поверхностях, который замедляет атмосферную коррозию по сравнению с обычным чугуном. При мокром шлифовании, где абразивная суспензия является кислой или содержит хлориды, эта умеренная коррозионная стойкость вносит значительный вклад в срок службы отливки, превышающий тот, который можно было бы предсказать только по твердости.

Что такое молотковая форма: конструкция, функции и соединение с износостойкими отливками

что такое молотковая форма? В контексте литья металла и производства изнашиваемых деталей дробилок молотковая форма — это формованная полость, в которую заливают расплавленный металл для изготовления молотков дробилки, также называемых ударными стержнями или ударными молотками, которые представляют собой ударные элементы, установленные на роторе ударной дробилки или молотковой мельницы. Пресс-форма определяет геометрию, размер и качество поверхности готового молотка, а ее конструкция напрямую влияет на внутреннюю прочность, микроструктуру и, в конечном итоге, на срок службы отлитой изнашиваемой детали, которую она производит.

Молотковая форма для производства отливок с высоким содержанием хрома или Дробилка Отливки из высокомарганцовистой стали обычно изготавливается из химически связанного кварцевого песка, хромитового песка или их комбинации. Хромитовый песок предпочтителен для молоткового литья из железа с высоким содержанием хрома, поскольку его более высокая теплопроводность способствует быстрому затвердеванию на внешней поверхности отливки, что улучшает карбидную структуру вблизи рабочей поверхности и улучшает стойкость к истиранию в точке удара молотка по камню или минеральной руде. Полость формы обычно ориентирована таким образом, чтобы более толстая ударная поверхность молотка находилась в нижней части формы, гарантируя, что любая усадочная пористость мигрирует к стояку или питающей головке на более тонком конце, а не образует внутренние пустоты в рабочей секции.

Ключевые особенности правильно спроектированной молотковой пресс-формы

• Точно обработанная или сформированная полость, которая контролирует размеры ударной поверхности молотка с точностью до плюс-минус 2 миллиметра, поэтому ротор остается сбалансированным после установки нескольких молотков.
• Стояк или питающая головка правильного размера, расположенная над самой толстой секцией, чтобы компенсировать объемную усадку, возникающую по мере затвердевания и сжатия металла.
• Вентиляционные каналы, позволяющие газам, образующимся при нагреве металла, выходить из полости формы, не попадая в пористость отливки.
• На поверхность полости наносится слой или промывка, предотвращающая проникновение металла в зерна песка, что может привести к шероховатости поверхности и затруднению отделения отливки от формы после затвердевания.
• Углы уклона на вертикальных поверхностях, которые позволяют аккуратно вынимать модель из песчаной формы перед заливкой, не повреждая стенки полости формы.
• Центральное отверстие или отверстие, образованное песчаным сердечником для создания монтажного отверстия, через которое молот крепится к штифту или болту ротора.

Качество пресс-формы напрямую определяет внутреннюю целостность и точность размеров каждого молотка дробилки, залитого в нее, поэтому опытные производители изнашиваемых деталей инвестируют в проверку размеров каждой полости формы перед каждой заливкой, а не предполагают, что качество формы стабильно между использованиями. В пресс-форме, которая использовалась несколько раз, может возникнуть эрозия или деформация, в результате чего готовый молот выйдет за пределы размеров, что приведет к дисбалансу ротора и ускоренному износу подшипников в самой дробилке.

Для чего используется марганцовистая сталь? Применение в тяжелой промышленности

Для чего используется марганцовистая сталь? Сталь с высоким содержанием марганца, также известная как сталь Гадфилда в честь ее изобретателя Роберта Хэдфилда, который впервые произвел ее в 1882 году, используется в любом применении, где металлическая поверхность должна поглощать повторяющиеся удары высокой энергии, одновременно сопротивляясь абразивному износу. Определяющим свойством, которое делает высокомарганцовистую сталь уникально подходящей для этих условий, является ее способность затвердевать на поверхности под воздействием удара, сохраняя при этом прочную, пластичную внутреннюю часть, которая поглощает энергию каждого удара без разрушения.

Стандартный состав стали с высоким содержанием марганца составляет от 10 до 14 процентов марганца и от 1,0 до 1,4 процента углерода, а остальное составляет железо и небольшое количество кремния, а иногда и хрома или молибдена для конкретных улучшений производительности. В состоянии закалки в воде и обработки на раствор вся структура представляет собой аустенит, гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру, которая по своей природе является прочной и пластичной, несмотря на высокое содержание углерода. Это основная причина, почему сталь с высоким содержанием марганца может поглощать удары, не растрескиваясь даже при очень высоком уровне углерода, который сделал бы обычную сталь чрезвычайно хрупкой.

• Щековые пластины дробилок, седла рычагов и щековые пластины в установках щековых дробилок, где загружаемый материал падает непосредственно на поверхность футеровки, и каждый цикл загрузки включает одновременно сжатие и скользящее истирание.
• Оболочки и футеровки чаши конусной дробилки, в которых сталь должна выдерживать тысячи сжимающих ударов в час в результате дробящего действия, в то время как порода скользит по поверхности футеровки, вызывая одновременно абразивный и ударный износ.
• Крестовины железнодорожных путей и переезды, где гребни колес ударяются о рельс под неравномерными углами, а совокупная энергия удара огромна, однако для обеспечения безопасности поезда деталь должна сохранять свой размерный профиль на протяжении миллионов проходов колес.
• Зубья ковша экскаватора и узлы аппарели экскаватора, в которых выкапываемый грунт варьируется от мягкой глины до твердой породы, а режим нагрузки меняется от чистого истирания до сильного удара от одного наполнения ковша к другому.
• Концевые футеровки подачи шаровой мельницы, в которых поступающая руда непосредственно воздействует на футеровку, когда она падает из загрузочного желоба, и скорость удара достаточна, чтобы вызвать значительное поверхностное упрочнение при каждом контакте.
• Пластины баллистической защиты в военных и охранных целях, где сталь должна пластически деформироваться, а не разрушаться при ударе снаряда, поглощая кинетическую энергию в деформированном слое, в то время как материал основы остается структурно неповрежденным.

Критическим требованием для успешной работы стали с высоким содержанием марганца в любом из этих применений является то, что ударное напряжение на рабочей поверхности должно быть достаточно высоким, чтобы вызвать трансформацию наклепа. В тех случаях, когда контактное напряжение слишком низкое, сталь просто изнашивается, превращаясь в относительно мягкий аустенит, даже не образуя закаленного поверхностного слоя, что оправдывает ее использование по сравнению с более дешевыми альтернативами. Вот почему сталь с высоким содержанием марганца не является универсальным решением, и ее следует выбирать только в том случае, если подтверждено, что ударная нагрузка в механизме износа значительна.

Каково влияние высокого содержания марганца в стали? Металлургия наклепа

Каково влияние высокого содержания марганца в стали? Марганец в концентрациях выше 10 процентов вызывает ряд металлургических эффектов, которые качественно отличаются от эффектов марганца на уровнях от 0,5 до 2 процентов, обнаруженных в большинстве конструкционных и инструментальных сталей. Понимание этих эффектов объясняет как исключительные характеристики стали с высоким содержанием марганца при ударах, так и конкретные условия, в которых она не работает должным образом.

Стабилизация аустенита

Наиболее фундаментальным эффектом высокого содержания марганца в стали является стабилизация кристаллической структуры аустенита от повышенной температуры до комнатной и ниже. Марганец очень эффективно снижает температуру начала мартенсита стали, а при 12 процентах марганца в сочетании с 1,2 процента углерода температура начала мартенсита падает примерно до минус 50 градусов Цельсия. Это означает, что сталь сохраняет свою аустенитную структуру при всех рабочих температурах, возникающих при обычных операциях дробления или землеройных работ, что очень важно, поскольку именно аустенитная структура сама по себе обеспечивает как начальную ударную вязкость, так и способность к деформационному упрочнению.

Деформационное преобразование и упрочнение

Когда аустенитная поверхность стали с высоким содержанием марганца подвергается высокому контактному напряжению от удара камня или снаряда, аустенит в напряженной зоне претерпевает вызванное деформацией преобразование в эпсилон-мартенсит, гексагональную плотноупакованную структуру, и в альфа-мартенсит, объемноцентрированную тетрагональную структуру. Оба продукта превращения значительно тверже исходного аустенита. В то же время высокая плотность дислокаций, возникающая в результате пластической деформации, создает дополнительное упрочнение за счет взаимодействия дислокаций – классического механизма деформационного упрочнения. Совместный эффект трансформации и дислокационного упрочнения повышает твердость поверхности с начальных 200–250 HB в исходном состоянии до 450–550 HB в условиях интенсивной эксплуатации, т.е. увеличение в два-два с половиной раза достигается без какой-либо термообработки.

Риск охрупчивания из-за выделения карбида

Наиболее важным негативным эффектом высокого содержания марганца при повышенных температурах является выделение карбидов на границах зерен. Если сталь с высоким содержанием марганца выдерживать в диапазоне температур от 300 до 900 градусов Цельсия в течение длительного времени, углерод мигрирует к границам зерен аустенита и выделяется в виде карбида железа и марганца. Эти карбиды по границам зерен сильно охрупчивают сталь, снижая ударную вязкость с очень высоких значений, наблюдаемых в полностью аустенитном материале, до опасно низкого уровня. Вот почему все отливки из высокомарганцевой стали дробилки должны быть обработаны на раствор при температуре от 1050 до 1100 градусов по Цельсию, а затем немедленно закалены в воду, чтобы растворить любые карбиды, образовавшиеся во время литья, и подавить дальнейшее осаждение карбидов во время охлаждения. Деталь, которая была неправильно обработана или подверглась термической сварке без последующей обработки раствором, преждевременно выйдет из строя из-за хрупкого разрушения, а не из-за постепенного поверхностного износа, который является ожидаемым видом разрушения.

Отливки из высокомарганцевой стали для дробилок: производство, марки и эксплуатационные характеристики

Отливки из высокомарганцевой стали для дробилок являются одними из наиболее технически сложных продуктов в литейной промышленности изнашиваемых деталей, поскольку они должны одновременно удовлетворять требованиям по размерной точности, внутренней прочности, правильному химическому составу и полностью аустенитной микроструктуре, при этом любого отдельного недостатка достаточно, чтобы вызвать преждевременный выход из строя в агрессивной среде контура дробления или измельчения.

Последовательность производства отливок из высокомарганцевой стали для дробилок начинается с плавки тщательно проверенной загрузки стального лома, ферромарганца, ферросилиция и добавок углерода в электродуговой или индукционной печи. Содержание марганца проверяют во время плавки с помощью спектрометрического анализа перед выпуском чугуна, поскольку любое отклонение от целевого диапазона от 11 до 14 процентов марганца существенно влияет на деформационное упрочнение готовой отливки. Содержание углерода должно поддерживаться в пределах от 1,0 до 1,4 процента для стандартных марок, при этом верхний предел диапазона углерода предпочтителен для применений, где устойчивость к истиранию важнее прочности, а нижний предел предпочтителен для применений, где сопротивление разрушению является основной проблемой.

После заливки в песчаные формы, предназначенные для предотвращения появления горячих точек и содействия направленному затвердеванию в сторону стояков, отливкам дают полностью остыть в форме перед вытряхиванием. Литая конструкция содержит карбиды по границам зерен, которые необходимо удалить перед вводом детали в эксплуатацию. Термическая обработка на раствор при температуре от 1050 до 1100 градусов Цельсия растворяет эти карбиды в аустенитной матрице, после чего немедленная закалка водой останавливает их реформацию. Закалка должна быть достаточно быстрой, чтобы охладить самую толстую секцию в диапазоне выделений карбидов до того, как произойдет сколько-нибудь значимое выделение, что является одной из причин, почему очень толстые отливки из высокомарганцевой стали для дробилок, более 200 миллиметров в сечении, представляют собой техническую проблему и могут потребовать специализированных закалочных устройств или добавок в сплавы, которые повышают стабильность аустенита.

• Стандартная марка (от 11 до 14 процентов Mn, от 1,0 до 1,4 процента C): наиболее широко используемая спецификация для щековых пластин, конусных кожухов и ударных дробилок в стандартных карьерах и горнодобывающей промышленности.
• Модифицированная марка с хромом (от 11 до 14 процентов Mn, от 1,0 до 1,4 процента C, от 1 до 3 процентов Cr): добавление хрома немного повышает твердость в обработанном виде и предпочтительнее для материалов, содержащих высокую долю мелких, острых абразивных частиц, где абразивный компонент износа значителен по сравнению с ударным.
• Марка с высоким содержанием марганца (от 18 до 22 процентов Mn, от 1,0 до 1,3 процента C): используется в приложениях с очень высокой энергией удара и там, где стандартная марка демонстрирует тенденцию к образованию поверхностных трещин в результате повторяющихся сильных ударных нагрузок.
• Сверхтвердый сплав с микролегированием титана или ванадия: эти добавки уменьшают размер зерен аустенита во время затвердевания и уменьшают склонность к выделению карбидов при охлаждении от температуры обработки на раствор, улучшая ударную вязкость отливок толстого сечения.

Мониторинг производительности отливок из высокомарганцевой стали дробилки в процессе эксплуатации лучше всего проводить путем измерения твердости рабочей поверхности через определенные промежутки времени с помощью портативного твердомера. Показание твердости поверхности 450 HB или выше подтверждает, что процесс наклепа был успешно активирован, а это означает, что условия дробления создают достаточную ударную нагрузку для полного использования потенциала материала. Твердость поверхности, которая после продолжительного срока службы остается близкой к обработанному значению от 200 до 250 HB, является диагностическим индикатором того, что ударная нагрузка в этом случае применения недостаточна для запуска наклепа, и технические характеристики материала следует пересмотреть в пользу предварительно закаленного литья с высоким содержанием хрома.

Выбор между отливками из высокохромистой и дробильной высокомарганцевой стали: практические основы

Наиболее надежная основа для выбора между отливками из высокохромистой и дробильной высокомарганцевой стали начинается с характеристики механизма износа, а не простого названия типа машины, поскольку одна и та же машина может иметь различные доминирующие режимы износа в зависимости от загружаемого материала и условий эксплуатации.

1. Определите основной механизм износа, исследуя изношенную поверхность предыдущей изнашиваемой детали под увеличением: глубокие параллельные канавки указывают на истирание под сильным напряжением, в котором лучше всего подходят отливки с высоким содержанием хрома; ямчатая, деформированная поверхность с хорошо отполированной и закаленной зоной указывает на ударный износ, когда отливки из высокомарганцовистой стали Crusher являются правильным выбором.
2. Оцените твердость загружаемого материала относительно материала изнашиваемой детали: когда твердость загружаемого материала превышает 60 процентов от твердости поверхности отливки, преобладает истирание, и предпочтительным является железо с высоким содержанием хрома; когда твердость подачи ниже твердости поверхности отливки, удар является основным механизмом разрушения, и предпочтительна сталь с высоким содержанием марганца.
3. Рассмотрим последствия хрупкого разрушения: отливки с высоким содержанием хрома тверже, но менее прочны, чем отливки из стали с высоким содержанием марганца, а это означает, что они более уязвимы к разрушению, если в дробилку попадет недробимый объект, такой как стальной металлический кусок; там, где риск попадания металлических примесей высок, отливки из высокомарганцовистой стали Crusher обеспечивают значительно лучшую защиту от катастрофического разрушения.
4. Проверьте рабочую температуру: оба материала лучше всего работают при нормальной температуре окружающей среды, но отливки с высоким содержанием хрома более чувствительны к тепловому удару из-за закалки водой во время эксплуатации, а сталь с высоким содержанием марганца ни в коем случае нельзя нагревать выше 300 градусов Цельсия в процессе эксплуатации или во время ремонтной сварки без последующей обработки раствором.
5. Оценка возможности ремонта наплавки: Отливки из высокомарганцевой стали дробилки могут быть изготовлены с использованием наплавленных наплавок, когда они утончаются до минимального сечения, что значительно продлевает срок службы при меньших затратах, чем полная замена; отливки с высоким содержанием хрома трудно сваривать, и в случае износа их обычно заменяют, а не ремонтируют.

В качестве практической отправной точки: выберите отливки из высокомарганцовистой стали Crusher для щековых дробилок, конусных дробилок, циркулярных дробилок и ударных дробилок ударных дробилок, обрабатывающих твердые породы со значительным риском попадания металлических примесей. Укажите отливки с высоким содержанием хрома для шаровых мельниц, стержневых мельниц, шламовых насосов, угольных мельниц и для любого применения, где абразив мелкий, энергия удара низкая, а загружаемый материал имеет постоянный размер без риска попадания металлических примесей.

Часто задаваемые вопросы

Что такое высокохромистый чугун и чем он отличается от обычного чугуна?

Высокохромистое железо представляет собой сплав белого чугуна, содержащий от 11 до 30 процентов хрома и от 2 до 3,5 процентов углерода. Хром вызывает образование твердых карбидов M7C3 во время затвердевания с твердостью от 1600 до 1800 по Виккерсу по сравнению с 800-900 по Виккерсу для карбидов железа в обычном белом чугуне. Эта разница в карбидах делает железо с высоким содержанием хрома в два-три раза более устойчивым к абразивному износу, чем обычный чугун в аналогичных условиях.

Влияет ли хром на железо с точки зрения ударной вязкости и твердости?

Влияет ли хром на прочность железа? Да, но комплексно. Добавки хрома в железо с высоким содержанием хрома улучшают прокаливаемость матрицы, что позволяет матрице превращаться из хрупкого остаточного аустенита в более прочный мартенсит во время термообработки, незначительно улучшая ударную вязкость. Однако железо с высоким содержанием хрома как класс остается значительно менее прочным, чем сталь с высоким содержанием марганца, поскольку очень высокая объемная доля карбидов делает его хрупким по своей природе. Добавки хрома выше 30 процентов начинают снижать ударную вязкость за счет образования более непрерывных карбидных сеток.

Что такое молотковая форма и какие материалы используются для ее изготовления?

что такое молотковая форма? Это полость определенной формы, в которую заливают расплавленный металл для изготовления дробильных молотков или ударных бил. Большинство молотковых форм изготавливаются из химически связанного кварцевого песка для стандартного производства или хромитового песка для отливок с высоким содержанием хрома, где требуется более быстрое затвердевание поверхности. Форма включает в себя стояки, вентиляционные отверстия и песчаный стержень, образующие монтажное отверстие готового молотка.

Для чего конкретно используется марганцовистая сталь в горнодобывающей промышленности?

Для чего используется марганцовистая сталь в горнодобывающей промышленности? Он используется для изготовления пластин щековых дробилок, кожухов и футеровок чаши конусных дробилок, втулок главного вала вращающихся дробилок, ударных дробилок, где прочность имеет решающее значение, зубьев ковша экскаватора и футеровок загрузочных концов шаровых мельниц. Во всех этих случаях материал испытывает достаточную ударную нагрузку в процессе эксплуатации для наклепа его поверхности от 200–250 HB в исходном состоянии до 450–550 HB в рабочих условиях.

Как высокое содержание марганца в стали влияет на свариваемость?

Как высокое содержание марганца в стали влияет на сварку? Сталь с высоким содержанием марганца можно сваривать с использованием электродов или проволоки из аустенитной марганцевой стали, но нельзя допускать, чтобы зона термического воздействия оставалась в диапазоне от 300 до 900 градусов Цельсия более чем на несколько секунд во время каждого прохода сварки. Чрезмерное поступление тепла вызывает выделение карбидов на границах зерен в зоне термического влияния, что делает материал, прилегающий к сварному шву, хрупким. Поддержание температуры между проходами ниже 260 градусов по Цельсию и использование коротких стрингеров сводят к минимуму этот риск.

Как подвергаются термообработке отливки из высокомарганцевой стали дробилки и почему этот этап важен?

Отливки из высокомарганцевой стали в дробилке обрабатываются на раствор при температуре от 1050 до 1100 градусов по Цельсию в течение времени, достаточного для растворения всех зернограничных карбидов, образовавшихся во время литья, а затем немедленно закаливаются водой для охлаждения отливки в диапазоне выделения карбидов, прежде чем произойдет какое-либо значительное повторное осаждение. Эта обработка имеет решающее значение, поскольку отливки из высокомарганцевой стали дробилки в литом состоянии содержат карбиды по границам зерен, которые снижают ударную вязкость на 60–80 процентов по сравнению с состоянием, полностью обработанным аустенитным раствором.

Можно ли использовать отливки с высоким содержанием хрома в щековых дробилках?

Отливки с высоким содержанием хрома обычно не рекомендуются для щековых пластин щековых дробилок, где крупные куски сырья создают внезапные сжимающие удары с высокой энергией. Высокая объемная доля карбидов в железе с высоким содержанием хрома делает его склонным к хрупкому разрушению при сильных ударных нагрузках, типичных для первичного щекового дробления. Отливки из высокомарганцевой стали для дробилок являются стандартной спецификацией для щековых пластин именно потому, что их аустенитная прочность позволяет им поглощать эти удары без разрушения. Однако отливки с высоким содержанием хрома успешно используются во вторичных конусных и шаровых мельницах, где энергия удара на событие намного ниже.

Что произойдет, если сталь с высоким содержанием марганца будет использоваться в условиях малой ударной нагрузки?

Если отливки из высокомарганцевой стали дробилки используются в условиях, когда контактное напряжение недостаточно для запуска наклепанной трансформации, поверхность остается в мягком аустенитном состоянии при 200–250 HB, а скорость износа высока, поскольку ни твердость, ни наклепанная структура не защищают поверхность. Результатом является короткий срок службы, который может уступать даже обычной углеродистой стали, которая, по крайней мере, обеспечивает некоторую базовую твердость за счет своей перлитной или бейнитной микроструктуры без необходимости воздействия для развития ее свойств.

Какие добавки в сплав улучшают отливки с высоким содержанием хрома для конкретных применений?

Молибден в концентрации от 0,5 до 3 процентов является наиболее распространенной добавкой в ​​сплав для отливок с высоким содержанием хрома, поскольку он значительно увеличивает прокаливаемость, позволяя более толстым отливкам получить полностью мартенситную матрицу после закалки на воздухе. Медь в концентрации от 0,5 до 1,5 процентов обеспечивает повышение вторичной прокаливаемости при меньших затратах, чем молибден. Никель в количестве от 0,5 до 1,5 процентов незначительно повышает ударную вязкость мартенситной матрицы. Титан в небольших количествах ниже 0,1 процента может улучшить распределение карбидов, действуя как измельчитель зерна во время затвердевания.

Как группам по закупкам следует проверять качество отливок из высокомарганцевой стали для дробилок от нового поставщика?

Проверка качества отливок из высокомарганцевой стали для дробилок от нового поставщика должна включать: сертификат химического состава, подтвержденный независимым спектрометрическим анализом образца, вырезанного из реальной отливки, а не только из ковша; испытание на твердость по Бринеллю на обработанной поверхности отливки для подтверждения того, что она находится в диапазоне от 180 до 250 HB, что соответствует полностью аустенитному материалу, обработанному раствором; микроструктурное исследование металлографическим шлифом для подтверждения аустенитной матрицы без видимых зернограничных карбидных пленок; и проверка размеров по чертежу, чтобы убедиться, что отливка правильно подходит к дробилке без изменений.