¿Qué es el acero Ni-Hard?

Ni-Hard es un hierro fundido blanco, aleado con níquel y cromo adecuado para abrasión por deslizamiento de bajo impacto para aplicaciones húmedas y secas. Ni-Hard es un material extremadamente resistente al desgaste, moldeado en formas y formas que son ideales para su uso en entornos y aplicaciones abrasivas y de desgaste. El uso de este tipo de material generalmente comenzó con los molinos de barras y los molinos de bolas, donde los impactos se consideraron lo suficientemente bajos como para que este material frágil pero altamente resistente a la abrasión funcionara bien. Sin embargo, ahora se considera obsoleto a la luz del uso de hierros con alto contenido de cromo y hierro blanco con cromo-molibdeno. Las piezas fundidas de Ni-Hard se producen con un mínimo de dureza Brinell 550 resistente al desgaste, hierro fundido blanco duro que contiene 4% de Ni y 2% de cromo, utilizado para aplicaciones resistentes a la abrasión y al desgaste en las siguientes industrias:

  • MINERÍA
  • Manejo de la tierra
  • Asfalto
  • Molinos de cemento

El estándar de acero ni-duro es ASTM A532 Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 4.

Para revestimientos de molinos, nuestra fundición utiliza ASTM A532 Tipo 4 para fundir.

 

Composición química del material de los revestimientos de molino duro de Ni

El papel de los diferentes elementos químicos en los revestimientos de molinos duros de Ni:

Carbón: la mayoría de ellos existen en carburo en forma de compuesto, y el contenido de carbono disuelto en la matriz es relativamente bajo. Para que la aleación tenga una cierta tenacidad, el contenido de carbono se selecciona en el rango de hipoeutéctico. Cuanto mayor es el contenido de carbono, más carburos hay, menor es la templabilidad y la tenacidad es muy baja después del templado; si el contenido de carbono es demasiado bajo y el contenido de carburo es demasiado pequeño, la aleación no se puede endurecer y la composición de la aleación se desvía del componente eutéctico, que es fácil de contraer la cavidad y la porosidad. El contenido de carbono en la aleación no solo determina el número de carburos y carburos eutécticos, sino que también el carbono disuelto en la matriz también tiene un impacto muy importante en el posterior tratamiento térmico de la aleación. Con el aumento del contenido de carbono en la matriz, el punto de transformación de la martensita en la aleación disminuye, lo que resulta en un aumento del volumen de austenita residual, y la matriz puede no endurecerse lo suficiente.

Cromo: el cromo es un fuerte elemento formador de carburo. La adición de cromo apropiado puede asegurar la existencia de una cierta cantidad de carburo tipo M7C3, lo que mejorará la resistencia al desgaste del material.

Silicio: El silicio es un elemento que promueve la grafitización, existe principalmente en la matriz para fortalecer la matriz, cuando el contenido es alto, la perlita es fácil de aparecer. Además, cuando la aleación tiene suficiente templabilidad, la adición de silicio apropiado puede reducir la austenita retenida y mejorar la resistencia al desgaste.

níquel: El níquel es un elemento estabilizador de la austenita, que puede mejorar enormemente la templabilidad de la aleación. Debido a la formación de un gran número de carburos en la aleación, el grado de enriquecimiento del níquel en la matriz aumenta significativamente y la templabilidad puede ejercerse por completo. Cuando el contenido de níquel es del 4% al 6%, se puede obtener una estructura de martensita, que puede mejorar la resistencia al desgaste del material.

manganeso: puede eliminar el efecto nocivo del azufre, estabilizar los carburos e inhibir la formación de perlita. El manganeso es un elemento austenítico fuerte y estable en el hierro fundido blanco martensítico. Sin embargo, si el contenido es demasiado alto, la austenita retenida aumentará y la resistencia se reducirá.

Composición química de los revestimientos de molinos duros de Ni
ElementosCSiMnCrNiSP
Mi contenido2.5-3.51.5-2.20.3-0.78.0-10.04.5-6.5<0.1<0.1

 

 

Tratamiento térmico de revestimientos de molinos duros de Ni

El objetivo principal del tratamiento térmico es obtener la dureza requerida y la microestructura ideal. En el proceso de tratamiento térmico, la temperatura de austenización es la más importante. Además, el control del tiempo de mantenimiento y la velocidad de enfriamiento tiene diferentes efectos. Se pueden seleccionar los siguientes sistemas de tratamiento térmico para piezas resistentes al desgaste de material de hierro fundido de níquel duro IV:

  • Se adoptan dos revenido a baja temperatura a 550 ℃ y 450 ℃.
  • La temperatura de recocido se determina de acuerdo con la composición real de las piezas, recocido a 750 ℃ ​​~ 850 ℃.

En el proceso de tratamiento térmico, la velocidad de calentamiento y la velocidad de enfriamiento deben controlarse estrictamente para garantizar un calentamiento y enfriamiento uniformes de las piezas, para evitar el agrietamiento causado por el estrés térmico.

 

Parámetros de proceso relevantes

  1. Escala del proceso: en referencia a datos extranjeros relevantes, datos de pruebas de laboratorio y prácticas de producción, la escala debe ser del 1.5% al ​​2.0%.
  2. Margen de mecanizado: debido a que la dureza del material después del tratamiento térmico supera los 60HRC, es muy difícil de procesar. Por lo tanto, la tolerancia de mecanizado debe ser lo más pequeña posible. En principio, la tolerancia de mecanizado debería ser suficiente, generalmente 2-3 mm.
  3. Temperatura de vertido: para garantizar que la estructura interna de la fundición sea compacta, la temperatura de vertido debe controlarse a una temperatura más baja, generalmente no más de 1300 ℃.
  4. Tiempo de encajonado: debido a la gran tendencia al agrietamiento del material, el tiempo de encajonado debe controlarse estrictamente según la temporada después del vertido. Generalmente, la caja se puede abrir una semana después del lanzamiento.
  5. Diseño del sistema de compuerta y elevador: dado que la dureza del hierro fundido duro con níquel es superior a 50HRC, es fácil de agrietar después de someterse a un calentamiento y enfriamiento rápidos. Por lo tanto, el corte con gas o el ranurado por arco no se pueden usar para los elevadores de agua, y solo se pueden usar métodos mecánicos. Para facilitar la extracción del tubo ascendente de agua, al diseñar el tubo ascendente de agua, el asiento del tubo ascendente debe estar unos 15 mm más alto que la superficie viva y, en condiciones de alimentación suficiente, se diseña un "cuello" en la raíz del tubo ascendente. . En cuanto al número de contrahuellas, el principio es garantizar la estructura densa interna; en el sistema de compuerta, hay una puerta recta, una puerta transversal y cuatro boquillas internas, que pertenecen al sistema de compuerta abierta.
  6. Limpieza y trituración: después del tratamiento térmico de los revestimientos del molino, el agua y la raíz del tubo ascendente deben limpiarse y pulirse. Durante el rectificado, no se debe generar sobrecalentamiento local para evitar grietas.