Vložkové dosky z vysoko mangánovej ocele: Zloženie materiálu, proces tepelného spracovania a použiteľné pracovné podmienky

Vložkové platne z vysokomangánovej ocele (Hadfieldova oceľ, séria ZGMn13) sú najpoužívanejšie odliate-diely odolné voči opotrebovaniu v baníctve, cementárstve, kamenivom, metalurgickom a uhoľnom priemysle. Na rozdiel od legovanej liatiny s vysokou tvrdosťou, ale slabou húževnatosťou, vysokomangánová oceľ sa vyznačuje jedinečným pracovným-kalením: jej povrch tvorí pri silnom nárazovom pretláčaní vytvrdenú vrstvu, zatiaľ čo jadro si zachováva vynikajúcu húževnatosť, čím zabraňuje praskaniu, lomu a skorému zlyhaniu pri veľkom zaťažení. Tento článok systematicky predstavuje chemické zloženie, proces tepelného spracovania vytvrdzovania jadrovej vody, použiteľné vybavenie a prispôsobené pracovné podmienky, aby pomohol globálnym nákupcom vybrať si správne podložky a znížiť náklady na výmenu prevádzky.
1. Materiál a chemické zloženie vložiek z ocele s vysokým obsahom mangánu
1.1 štandardný základný stupeň ZGMn13 (X120Mn12 / 1,3401)
Štandardné chemické zloženie (hmotnostné percento):
Uhlík (C): 0,90 % – 1,50 %
Mangán (Mn): 10,0 % – 15,0 %
Kremík (Si): 0,30 % – 1,00 %
Síra (S): menej alebo rovná 0,05 %
Fosfor (P): menej alebo rovný 0,10 %
Uhlík a mangán sú základné funkčné prvky: vysoký obsah mangánu stabilizuje austenitovú matricu; mierny uhlík zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu, zatiaľ čo nadmerný uhlík zráža krehké karbidy na hraniciach zŕn a znižuje rázovú húževnatosť.
1.2 Optimalizované zliatiny modifikované akosti pre drsné podmienky
ZGMn13Cr2: Pridajte 1,5 % – 2,5 % chrómu, zjemnite štruktúru zŕn, posilnite rozpúšťanie karbidov, zlepšite anti-koróziu a-oter, ideálne pre tvrdé horniny, železnú rudu, mokré brúsenie
ZGMn17 ultra-vysokomangánová oceľ: obsah Mn až 16 % – 19 %, ultra-vysoká rázová húževnatosť, vhodná pre extra-veľké drviče a ťažké-frézy SAG so super silným rázovým zaťažením
ZGMn13 modifikovaný vzácnymi zeminami: Vyčistite roztavenú oceľ, eliminujte odlievacie póry a zmršťovanie, predĺžte životnosť o 15 % – 25 % v porovnaní s bežnými vložkami Mn13
1.3 Mechanické vlastnosti jadra po kvalifikovanom tepelnom spracovaní
Tvrdosť matrice (pôvodný stav): HB170–230
Tvrdosť spevneného povrchu pri náraze: HB500–600
Nárazová húževnatosť: väčšia alebo rovná 150 J/cm², bez krehkého lomu pri silnom údere
Dobrá plasticita, žiadny magnetizmus, znesie opakované silné nárazové vytláčanie
2. Proces tepelného spracovania jadra: spevnenie vodou (kalenie v roztoku)
Ako-liata oceľ s vysokým obsahom mangánu obsahuje pozdĺž hraníc zŕn masívne sieťované karbidy, ktoré vykazujú značnú krehkosť, ľahko praskajú pri miernom náraze a nemožno ich uviesť do prevádzky. Tepelné spracovanie na tvrdenie vodou je povinným kľúčovým procesom na aktiváciu všetkých-vlastností vložiek z mangánovej ocele odolných voči opotrebovaniu.
2.1 Kompletný štandardný technický tok kalenia vodou
Segmentový pomalý ohrev, aby sa zabránilo tepelným trhlinám
Izbová teplota → 680 stupňov: rýchlosť ohrevu 80–100 stupňov / h, držte 1,5 hodiny pri 680 stupňoch, aby ste eliminovali vnútorné napätie odlievania, zabránili tepelnému praskaniu hrubej vložky
680 stupňov → 1050–1100 stupňov: rýchlosť ohrevu 120 stupňov/h, nepretržitý ohrev bez prestávky
Vysoká{0}}teplotná izolácia (kritický krok)
Držte pri teplote 1050–1100 stupňov dostatočne dlho podľa hrúbky vložky:
Hrúbka Menšia alebo rovná 50 mm: držte 2–2,5 hodiny
Hrúbka 50–100 mm: výdrž 3–4 h
Účel: Úplne rozpustiť všetky karbidy na austenit, aby sa získala jednotná jednofázová- austenitová matrica
Rýchle ochladenie vodou (prísny časový limit)
Čas prenosu z pece do chladiaceho bazéna Menej ako alebo rovný 30 sekundám
Počiatočná teplota chladiacej vody 30 stupňov alebo menej, celkový objem vody väčší alebo rovný 10-násobku celkovej hmotnosti vložiek
Počas chladenia neustále kývajte vešiakom, aby ste zabezpečili rovnomernú rýchlosť chladenia 30 stupňov/s alebo viac
Dokončite chladenie, kým teplota vložky neklesne pod 200 stupňov, maximálna teplota vody po ochladení nemôže prekročiť 60 stupňov
Prirodzené chladenie vzduchom po ochladení vodou, žiadne sekundárne temperovanie
2.2 Rozsah zakázaných pracovných teplôt a bežné chyby
Nepoužívajte vložky pri nepretržitej pracovnej teplote 250 – 500 stupňov: karbidy sa opäť vyzrážajú pozdĺž hraníc zŕn, vložka sa stáva krehkou a ľahko prasknú.
Nekvalifikované následky tepelného spracovania: nedostatočná izolácia → zvyškové karbidy; pomalé kalenie → čiastočné zrážanie karbidu; oboje vedie ku krátkej životnosti, vylamovaniu hrán a zlomeniu výstelky počas prevádzky
3. Použiteľné vybavenie a zodpovedajúce pracovné podmienky
Oceľové vložky s vysokým obsahom mangánu sa spoliehajú na nárazové zaťaženie pri realizácii povrchového mechanického spevnenia, takže sú vhodné len pre podmienky stredného a vysokého nárazového opotrebenia. Čím nižšia je nárazová sila, tým slabší je samotvrdnúci{1} efekt a tým horšia je odolnosť proti opotrebovaniu. Použiteľné scenáre klasifikujeme podľa zariadenia a tvrdosti materiálu pre potreby zákazníka:
3.1 Plne použiteľné pracovné podmienky s vysokým-vplyvom (prvá voľba pre sériu ZGMn13)
Zariadenie na drvenie
Čeľusťový drvič: pevná čeľusťová doska, pohyblivá čeľusťová doska
Pracovný stav: Primárne drvenie veľkých kusov materiálov, silné stláčanie + nárazové zaťaženie
Vhodné materiály: vápenec, modrý kameň, uhoľná hlušina, železná ruda, žula, čadič
Nárazový drvič: nárazová vložka, zásterová doska
Pracovný stav: Vysoká{0}}rýchlosť nárazu materiálu, silný opakovaný úder
Vložka a plášť kužeľového drviča: stredné a jemné drvenie tvrdej kamennej kusovej rudy
Kladivový drvič kladivový obklad, roštová doska
Brúsne zariadenia
Guľový mlyn / tyčový mlyn / prvý zásobník SAG mlyna (zóna hrubého mletia)
Pracovný stav: Veľká oceľová guľa pri páde + trenie pri vytláčaní materiálu
Použiteľné odvetvia: Koncentrátor železnej rudy, zlatá baňa, mlyn na výrobu cementových surovín, závod na výrobu kremenného piesku
Vlastnosť: Veľká veľkosť podávaných častíc, silná nárazová sila, vložka z mangánovej ocele nepretržite-tuhnúca na predĺženie životnosti
Násypka, žľab, vložka prepravného koša: sypký materiál padajúci nárazom
3.2 Podmienečne použiteľné scenáre (odporúča sa modifikovaná zliatina ZGMn13Cr2)
Mokré mletie s kalovou koróziou: železná ruda, mangánová ruda, flotačné mlyny medenej rudy
Stredne-tvrdé abrazívne materiály: riečny okruhliaky, pieskovec, bauxit
Stredný náraz sekundárneho drvenia, stredný mlecí kôš s malými oceľovými guľôčkami
3.3 Neodporúčané pracovné podmienky s nízkym-vplyvom
Druhý zásobník guľového mlyna na čisté jemné mletie, ultra{0}}jemné mletie prášku, výstelka sila s nízkym{1}}trením bez nárazu materiálu: nedostatočná sila nárazu nemôže vytvoriť vytvrdenú vrstvu, vložka z mangánovej ocele sa rýchlo opotrebováva; liatinové alebo kompozitné vložky s vysokým obsahom chrómu-pre tieto scenáre sú nákladovo efektívnejšie{3}}
3.4 Odkaz na zhodu tvrdosti materiálu
Stredne-tvrdé materiály (pevnosť v tlaku menšia alebo rovná 150 MPa): vápenec, uhlie, dolomit → štandardná vložka ZGMn13, najnižšie obstarávacie náklady
Tvrdá hornina (pevnosť v tlaku 150–300 MPa): žula, železná ruda, modrý kameň → vložka z mangánovej ocele zo zliatiny ZGMn13Cr2
Supertvrdá brúsna hornina (čadič, kremenec, ruda s vysokým obsahom kremíka): ultra{0}}vysoko mangánové ZGMn17 alebo bimetalické kompozitné vložky
4. Výhody a obmedzenia vložiek z ocele s vysokým obsahom mangánu
Hlavné výhody
Vynikajúca odolnosť proti nárazu: Žiadne náhle prasknutie ani pri náraze veľkých kusov rudy, znižuje riziko vypnutia zariadenia spôsobené rozbitím vložky
Dynamické samotuhnutie: Čím väčšie je nárazové zaťaženie, tým je povrch tvrdší a životnosť je dlhšia
Dobrý výkon spracovania: Dá sa rezať, zvárať a vŕtať na-úpravu inštalácie na mieste
Cenová výhoda: Nižšia jednotková cena v porovnaní s liatinou s vysokým obsahom chrómu a kompozitnými dielmi-odolnými voči opotrebovaniu, vhodné na hromadné obstarávanie vo veľkých baniach
Stabilný výkon odlievania: Vyspelý výrobný proces, prispôsobiteľná veľkosť, tvar zubov, zdvíhacie otvory a montážne otvory podľa výkresu zariadenia
Obmedzenia
Zlá odolnosť proti opotrebeniu pri nízkych nárazoch a podmienkach čistého trenia
Nedá sa dlho pracovať pod 250–500 stupňov nepretržite vysokej teploty
Počiatočná tvrdosť povrchu je nízka, rýchlosť opotrebovania je v počiatočnom štádiu-rýchle
5. Prispôsobenie a servisná podpora
Naša továreň vyrába kompletné série opotrebiteľných vložiek z vysokomangánovej ocele vrátane štandardných ZGMn13, Cr-zliatiny modifikovanej Mn13, ultra-vysoko Mn17.
Zákaznícky servis: OEM vložkové dosky pre všetky modely čeľusťového drviča, kužeľového drviča, nárazového drviča, guľového mlyna, mlyna SAG
Technická podpora: Poskytnite správu o skúške materiálu, osvedčenie o procese tepelného spracovania, -deštruktívnu správu o zistení chýb UT/MT
Prispôsobenie riešenia: Podľa modelu vášho zariadenia, tvrdosti materiálu, veľkosti privádzaných častíc a intenzity nárazu odporučte cenovo najvýhodnejšiu-mangánovú oceľ a štruktúru vložky, aby ste znížili svoje ročné náklady na výmenu
Záver
Výkon vložkových dosiek z vysoko mangánovej ocele je spoločne určený vzorcom materiálu a úplným tepelným spracovaním vytvrdzujúcim vodou. Správny výber musí kombinovať intenzitu nárazu zariadenia a tvrdosť materiálu: Séria ZGMn13 je optimálnym nákladovo-efektívnym riešením pre všetky pracovné podmienky ťažkého nárazového drvenia a hrubého brúsenia. Ak vás trápi časté praskanie vložky a rýchle opotrebovanie, obráťte sa na náš technický tím, ktorý vám poskytne profesionálne prispôsobenie pracovných podmienok a prispôsobené riešenia vložky-odolné voči opotrebovaniu.