Proceso de producción de barras de soplado con alto contenido de cromo
Una trituradora de impacto grande tiene las ventajas de una estructura simple, una gran proporción de trituración y una alta eficiencia. Es ampliamente utilizado en las industrias de minería, cemento, metalurgia, energía eléctrica, refractarios, vidrio y química. La barra de impacto es una de las claves y fácil de usar. piezas de desgaste de la trituradora de la trituradora de impacto grande. Se fija al rotor de la trituradora con una cuña. Cuando la trituradora está funcionando, el rotor giratorio de alta velocidad impulsa la barra de soplado para impactar el mineral roto a una velocidad lineal de 30 ~ 40 m / s. El bloque de mineral mide menos de 1500 mm, el desgaste es muy grave y la fuerza de impacto es muy grande. Resistencia a abrasivos y golpes.
Aunque es acero tradicional con alto contenido de manganeso, alta tenacidad, pero no alta resistencia al desgaste, también al desgaste. Aunque el hierro fundido ordinario con alto contenido de cromo tiene una gran dureza, no es resistente y fácil de romper. Apuntando a las condiciones de trabajo y características estructurales de las barras de impacto de la trituradora de gran impacto. Hemos desarrollado una placa de hierro fundido de cromo ultra alto con una alta resistencia al desgaste integral basada en el hierro fundido ordinario de alto cromo existente optimizando el diseño de la composición y el proceso de tratamiento térmico. La vida útil de las barras de soplado con alto contenido de cromo es más de 3 veces mayor que la del acero con alto contenido de manganeso ordinario.
Composición química de las barras de soplado con alto contenido de cromo
Elemento de carbono
El carbono es uno de los elementos clave que afectan las propiedades mecánicas de los materiales, especialmente la dureza del material y la resistencia al impacto. La dureza del material aumenta significativamente al aumentar el contenido de carbono, mientras que la tenacidad al impacto disminuye significativamente. Con el aumento del contenido de carbono, aumenta el número de carburos en la fundición con alto contenido de cromo, aumenta la dureza, aumenta la resistencia al desgaste pero disminuye la tenacidad. Para obtener una mayor dureza y garantizar una tenacidad suficiente, el contenido de carbono está diseñado para ser del 2.6% al 3.0%.
Elemento cromo
El cromo es el principal elemento de aleación en el hierro fundido con alto contenido de cromo. A medida que aumenta el número de cromo, el tipo de carburos cambia y la forma de los carburos cambia de MC3 a M7C3 y M23C6. Entre los carburos, el M7C3 tiene la dureza más alta y la microdureza puede alcanzar HV1300 ~ 1800. A medida que aumenta la cantidad de cromo disuelto en la matriz, aumenta la cantidad de austenita retenida y disminuye la dureza. Para garantizar una alta resistencia al desgaste, controle Cr / C = 8 ~ 10, se puede obtener un mayor número de carburos eutécticos M7C3 de malla rota; mientras tanto, para obtener una mayor tenacidad, el contenido de cromo está diseñado para ser del 25% al 27%.
Elemento de molibdeno
Parte del molibdeno se disuelve en la matriz en hierro fundido con alto contenido de cromo para mejorar la templabilidad; parte de él forma carburos de MoC, lo que mejora la microdureza. El uso combinado de molibdeno, manganeso, níquel y cobre proporcionará una mejor capacidad de endurecimiento para las piezas de paredes gruesas. Debido a que la barra de soplado es gruesa, considerando que el precio del ferromolibdeno es más caro, el contenido de molibdeno se controla del 0.6% al 1.0%.
Elemento de níquel y cobre
El níquel y el cobre son los elementos principales de la matriz de fortalecimiento de la solución sólida, mejorando la templabilidad y la tenacidad del hierro fundido al cromo. Ambos son elementos que no forman carburo y todos se disuelven en austenita para estabilizar la austenita. Cuando la cantidad es grande, la cantidad de austenita retenida aumenta y la dureza disminuye. Considerando el costo de producción y la solubilidad limitada del cobre en austenita, el contenido de níquel se controla entre 0.4% y 1.0% y el contenido de cobre se controla entre 0.6% y 1.0%.
Elemento de silicio y manganeso
El silicio y el manganeso son elementos convencionales en el hierro fundido con alto contenido de cromo, y su función principal es desoxidar y desulfurar. El silicio reduce la templabilidad pero aumenta el punto Ms. Al mismo tiempo, el silicio dificulta la formación de carburos, lo que favorece la promoción de la grafitización y la formación de ferrita. El contenido es demasiado alto y la dureza de la matriz se reduce considerablemente. Por tanto, el contenido de silicio se controla entre 0.4% y 1.0%. El manganeso expande la región de la fase austenítica del hierro fundido con alto contenido de cromo, se disuelve en forma sólida en austenita, mejora la templabilidad y reduce la temperatura de transformación de la martensita. A medida que aumenta el contenido de manganeso, aumenta la cantidad de austenita retenida, disminuye la dureza y se ve afectada la resistencia a la abrasión. Por lo tanto, el contenido de manganeso se controla del 0.5% al 1.0%.
Otros elementos
S. P es un elemento nocivo, y generalmente se controla por debajo del 0.05% en la producción. RE, V, Ti, etc. se agregan como modificadores e inoculantes compuestos para refinar los granos, purificar los límites de los granos y mejorar la tenacidad al impacto del hierro fundido con alto contenido de cromo.
Composición química de las barras de soplado con alto contenido de cromo | ||||||||
C | Cr | Mo | Ni | Cu | Si | Mn | S | P |
2.6 3.0 ~ | 25 28 ~ | 0.6 1.0 ~ | 0.4 1.0 ~ | 0.6 1.0 ~ | 0.4 1.0 ~ | 0.5 1.0 ~ | ≤ 0.05 | ≤ 0.05 |
Proceso de fundición de barras de soplado con alto contenido de cromo
Proceso de modelado
Los dibujos de la barra de soplado de cromo, peso: 285 kg, el tamaño: consulte lo siguiente. Para garantizar los requisitos de instalación de la barra de soplado, la deformación por flexión plana de la barra de soplado es ≤ 2 mm. Como la superficie de la barra de impacto es extremadamente alta, no debe haber depresiones ni protuberancias. Para garantizar la densidad de la pieza fundida, utilizamos moldes de resina de arena de alta resistencia con una contracción lineal de 2.4 ~ 2.8%. La relación de la sección transversal del sistema de compuerta está diseñada de acuerdo con ΣF en el interior: ΣF horizontal: ΣF recto = 1: 0.75: 1.1 Adopta molduras horizontales y vertido inclinado, y al mismo tiempo ayuda al calentamiento y aumento de temperatura y al hierro de enfriamiento externo directo. El rendimiento del proceso se controla al 70% ~ 75%.
Durante el proceso de producción de prueba, hemos adoptado los tres procesos de modelado de la Figura 2, la Figura 3 y la Figura 4. Después de fundir y esmerilar, se encontró que el martillo producido por el proceso de la Figura 2 y la Figura 3 tiene diferentes grados de superficie. depresión y deformación por flexión. El método de aumentar el elevador no puede eliminar la depresión de la superficie y la deformación por flexión, que no cumple con los requisitos de instalación. Con base en el resumen de la experiencia de producción de prueba del proceso de moldeo en la Figura 2 y la Figura 3, decidimos utilizar el proceso de moldeo por vertido inclinado de moldeo horizontal que se muestra en la Figura 4. La superficie del martillo después de la fundición y el esmerilado no tiene depresión ni flexión. deformación, y la deformación es ≤ 2 mm. Cumplir con los requisitos de instalación. El proceso de producción específico es el siguiente: después de que el molde de arena se hace horizontalmente, un extremo del molde de arena se eleva hasta una cierta altura para formar un cierto ángulo de inclinación. (En la producción real, el ángulo del molde de arena generalmente se determina de acuerdo con la forma, el peso y las características estructurales de la pieza fundida. El ángulo de inclinación generalmente se controla entre 8 ° ~ 20 °). El hierro fundido se introduce desde la puerta y el hierro fundido entra primero en la cavidad para alcanzar el punto más bajo. Primero se solidifica por el efecto de enfriamiento del hierro enfriado externamente. Bajo fuerte presión, el elevador alcanza su máximo cuando se llena de hierro fundido, y finalmente el elevador se solidifica para lograr una solidificación secuencial, obteniendo así una fundición con estructura densa y sin contracción.
Proceso de lanzamiento
El horno eléctrico de frecuencia media de 1000 kg (revestimiento de horno de arena de cuarzo) se utiliza para la producción de fundición. Se agrega agente de escoria compuesto de piedra caliza + vidrio roto antes de la fundición. Después de que se derrite la mayor parte de la carga, se elimina la escoria, luego se agregan ferrosilicio y ferromanganeso para desoxidar, y se inserta aluminio en una cantidad de 1 kg / t Después de la desoxidación final, el alambre se descarga del horno y la temperatura de fusión se controla entre 1 ° C y 500 ° C.
Para mejorar aún más la resistencia integral a la abrasión del martillo de placa, mejoramos la morfología de los carburos de hierro fundido con alto contenido de cromo a través de procesos de tratamiento de inoculación y modificación de compuestos, reducimos inclusiones, purificamos el hierro fundido, los granos refinados y mejoramos la consistencia de los materiales cruzados. estructura de la sección y rendimiento de fundiciones gruesas y pesadas. La operación específica es: precalentar la cuchara a 400 ℃ ~ 600 ℃, agregar una cierta cantidad de modificador compuesto Re-A1-Bi-Mg e inoculante compuesto V-Ti-Zn en la cuchara antes de verter, y verter hierro fundido después de la escoria se pulveriza, la escoria residual se agrega rápidamente para purificar aún más el hierro fundido y, al mismo tiempo, se forma un revestimiento de aislamiento térmico para facilitar la fundición. El hierro fundido se seda durante 2 a 3 minutos y la temperatura de vertido se controla entre 1380 ° C y 1420 ° C.
Proceso de tratamiento térmico de barras de soplado con alto contenido de cromo
Durante el enfriamiento y calentamiento a alta temperatura de la fundición de cromo ultra alto, la solubilidad de los elementos de aleación en austenita aumenta con el aumento de temperatura. Cuando la temperatura de enfriamiento es baja, debido a la baja solubilidad del carbono y el cromo en la austenita, se precipitarán más carburos secundarios durante la conservación del calor. Aunque la mayoría de la austenita se puede transformar en martensita, el contenido de carbono de la austenita y el contenido de elementos de aleación son bajos, por lo que la dureza no es alta. Con el aumento de la temperatura de enfriamiento, cuanto mayor es el contenido de carbono y el contenido de aleación en la austenita, más dura se forma la martensita después de la transformación y, por lo tanto, aumenta la dureza del enfriamiento. Cuando la temperatura de enfriamiento es demasiado alta, el contenido de carbono y el contenido de aleación de la austenita de alta temperatura son demasiado altos, la estabilidad es demasiado alta, cuanto más rápida es la velocidad de enfriamiento, menos carburos secundarios precipitan, más austenita retenida y dureza de enfriamiento. Cuanto más bajo sea. Con el aumento del tiempo de enfriamiento y mantenimiento, la macrodureza del hierro fundido con cromo ultra alto aumenta primero y luego disminuye. El efecto del tiempo de mantenimiento de la austenización sobre la dureza de la fundición de cromo ultra alto es esencialmente el efecto de la precipitación de carburos secundarios, la proximidad de la reacción de disolución y el estado de equilibrio sobre el contenido de carbono y el contenido de aleación de la austenita de alta temperatura. Después de que el hierro fundido de cromo ultra alto recién fundido se calienta a la temperatura de austenización, el carbono sobresaturado y los elementos de aleación en la austenita se precipitan como carburos secundarios, que es un proceso de difusión. Cuando el tiempo de mantenimiento es demasiado corto, la cantidad de precipitación de carburos secundarios es demasiado pequeña. Debido a que la austenita contiene más carbono y elementos de aleación, la estabilidad es demasiado alta. La transformación de martensita es incompleta durante el temple y la dureza del temple es baja. Con el aumento del tiempo de retención, aumenta la cantidad de precipitación de carburos secundarios, disminuye la estabilidad de la austenita, aumenta la cantidad de martensita formada durante el enfriamiento, y aumenta la dureza del enfriamiento. Después de mantenerse durante un cierto período de tiempo, el contenido de carbono y el contenido de aleación en la austenita alcanzan el equilibrio. Si continúa extendiendo el tiempo de retención, los granos de austenita se vuelven más gruesos, lo que resulta en un aumento en la cantidad de austenita retenida y una disminución en la dureza de enfriamiento.
De acuerdo con la norma nacional, GB / T 8263-1999 especificaciones del proceso de tratamiento térmico de "hierro fundido blanco antidesgaste", referencia a los materiales de referencia, la precipitación secundaria de carburo y la temperatura de enfriamiento de disolución, temperatura de templado y tiempo de retención se determinan para determinar el peso máximo del martillo de placa El mejor proceso de tratamiento térmico es: 1 020 ° C (preservación del calor durante 3 ~ 4 h), enfriamiento por niebla a alta temperatura, enfriamiento por aire después de 3 ~ 5 min y templado a alta temperatura a 400 ° C (calor conservación durante 5 ~ 6 h, enfriamiento por aire difuso a temperatura ambiente). La estructura de la matriz después del temple y revenido es martensita templada + carburo eutéctico M7C3 + carburo secundario + austenita residual.
Debido a que las barras de soplado con alto contenido de cromo son gruesas y pesadas, para garantizar que la fundición no se agriete durante el tratamiento térmico, se adopta el calentamiento por pasos. Después del tratamiento térmico del martillo de placa, la dureza es 58 ~ 62HRC, y la tenacidad al impacto es tan alta como 8.5J / cm2 (muestra sin muescas de 10 mm × 10 mm × 55 mm).
Retroalimentación de barras de impacto de cromo alto
- La fundición horizontal se utiliza para hacer vertido inclinado, elevador de aislamiento de calefacción auxiliar y hierro de enfriamiento externo directo. La superficie del martillo está libre de depresiones y protuberancias. La deformación por flexión es menor o igual a 2 mm.
- El mejor proceso de tratamiento térmico de la barra de soplado es 1 ℃ (020 ~ 3 h de preservación del calor), enfriamiento por niebla a alta temperatura, enfriamiento por aire después de 4 ~ 3 min y templado a alta temperatura a 5 ℃ (400 ~ 4 h de preservación del calor, difuso enfriamiento por aire a temperatura ambiente). Martensita templada + carburo eutéctico M6C7 + carburo secundario + austenita retenida. La dureza después del tratamiento térmico es de 3 ~ 58HRC y la tenacidad al impacto es de 62J / cm8.5.
- Las barras de soplado con alto contenido de cromo tienen una vida útil tres veces mayor que las barras de soplado de fundición de acero al manganeso.