Aplicaciones de acero de manganeso medio en los revestimientos del molino de bolas
El acero con contenido medio de manganeso se produjo reduciendo el contenido de carbono y manganeso del acero con alto contenido de manganeso. Los resultados de la investigación muestran que la matriz después del enfriamiento con agua a las temperaturas de 1050 ~ 1070 ℃ es carburo de austenita (+0 ~ clase W2). El acero de manganeso medio, cuya resistencia al desgaste es mejor que la del acero de alto contenido de manganeso, puede cumplir los requisitos de resistencia y tenacidad en las condiciones de fuerte impacto sin trabajo.
Desde la invención del acero con alto contenido de manganeso por RAHadfied en 1883, el acero con alto contenido de manganeso se ha utilizado ampliamente en metalurgia, minería, materiales de construcción y otras industrias. Después de más de cien años, todavía ocupa una posición importante en materiales metálicos resistentes al desgaste, pero el acero con alto contenido de manganeso no se ha visto fuertemente afectado. En condiciones de trabajo, debido a la insuficiente capacidad de endurecimiento por trabajo, su resistencia al desgaste no puede ejercerse eficazmente. Para mejorar la resistencia al desgaste de materiales resistentes al desgaste en condiciones de impacto no fuerte, se ha desarrollado hierro fundido con alto contenido de cromo en el país y en el extranjero, y se ha aplicado con éxito Fabricación de revestimientos para molinos de bolas. La estructura del hierro fundido con alto contenido de cromo es martensita + carburo + austenita retenida. Debido a la alta dureza de la matriz, su resistencia al desgaste es excelente. Sin embargo, debido a la fragilidad de los carburos y la martensita con alto contenido de carbono en la fundición grande con alto contenido de cromo, cuando se usa en ocasión de un cierto impacto, es propensa a pelarse y fracturarse, lo que afecta el funcionamiento normal del equipo. La martensita, el acero bainítico y el acero austenítico también se han desarrollado en China para condiciones de impacto no fuerte. La baja dureza y la mala templabilidad dan como resultado un aumento de la vida útil. El material utilizado para fabricar el revestimiento del molino de bolas debe tener suficiente tenacidad para lograr una buena resistencia al desgaste. Al ajustar el contenido de manganeso y carbono en el acero al manganeso austenítico para obtener una estructura de austenita a temperatura normal, el acero al manganeso medio puede lograr rápidamente una transformación martensítica deformada bajo el impacto de una carga que cumple con los requisitos anteriores.
Uno de nuestros clientes utiliza un molino de bolas de Φ1.5 × 3 m, diseñamos un medio revestimientos de fábrica de acero al manganeso para él, lo que le ayuda a prolongar la vida útil de los revestimientos del molino y disminuir el costo.
Diseño de composición química de acero al manganeso medio
1.Base teórica
La matriz del acero de manganeso medio es una estructura de austenita a temperatura normal, pero en condiciones de desgaste por impacto, la capa superficial deforma la martensita α y la martensita ε, que es que el acero de manganeso medio tiene una buena resistencia al desgaste en condiciones de impacto no intenso. actuación. Para obtener martensita reforzada, la composición manganeso-carbono se diseña con la temperatura inicial Ms de la transformación de martensita y la temperatura Md del punto de martensita inducida por deformación, de modo que el punto Ms del acero al manganeso diseñado sea inferior a cero grados. Celsius y el punto Md es más alto que la temperatura ambiente. El acero de manganeso medio diseñado tiene una estructura de austenita después de haber sido endurecido con agua, y su estructura de austenita tiene baja estabilidad. Está en el punto crítico de las regiones de fase γ y γ + α. Bajo la carga de impacto, la austenita superficial es fácil de transformar en α-martensita y ε-martensita. Debido al fortalecimiento de la martensita durante el uso, aumenta la resistencia de la superficie desgastada del revestimiento y aumenta la dureza para cumplir con los requisitos de resistencia al desgaste. Sigue siendo austenita y satisface las necesidades de tenacidad.
2 composición química
Para ahorrar valiosos recursos de aleación y reducir el costo de producción del revestimiento, el acero al manganeso diseñado no agrega otros elementos de aleación. Según la fórmula:
Ms(℃)=550-361[C]-39[Mn]-35[V]-20[Cr]-17[Ni]-10[Cu]-5[Mo+W]+15[Co]+30[Al]
Señora (℃) ≈-25 ~ -35 ℃
Md (℃) ≥Ms (℃) + (50 + 100) ℃
Composición química del acero al manganeso medio% | ||||||
Element | C | Si | Mn | S | P | Re |
Acero al manganeso medio | 0.65 1.15 ~ | 0.20 0.80 ~ | 5.50 8.50 ~ | <0.050 | <0.080 | ≤0. sesenta y cinco |
Proceso de fundición de acero al manganeso medio
El revestimiento del molino de acero de manganeso mediano está hecho de arena de vidrio soluble y la contracción de la pieza fundida es del 2.2%. La producción industrial se realiza en un horno de arco eléctrico de 3 t mediante un proceso de fundición por oxidación. La carga es chatarra de acero, chatarra de hierro, ferrosilicio (FeSi75) y ferromanganeso (FeMn74). , FeMn78C2.0), después de la oxidación, reducción y ajuste de la composición, el acero se produce bajo la condición de que la escoria sea escoria blanca, y la composición química se prueba para hacerlo dentro del rango requerido, y la desoxidación es buena. , y la temperatura del acero fundido cumple con los requisitos. Después de la desoxidación final del aluminio, se cuela el acero y se vierte el producto. Después de que se vierte el revestimiento de acero al manganeso del medio, el elevador se vuelve a llenar una vez. El bloque de prueba se vierte en medio del vaciado del revestimiento de acero al manganeso. El bloque de prueba se realiza de acuerdo con los requisitos de GB / T5680-1998. Se instala en el horno junto con el tablero de revestimiento de acero al manganeso medio para tratamiento térmico. El tratamiento térmico utiliza un proceso de enfriamiento con agua. Cuando el tablero de revestimiento de acero al manganeso mediano se calienta a 650 ℃ a 50 a 70 ℃ / h, se mantiene durante 2 a 3 horas, y luego de 50 a 100 ℃ / h. Eleve la temperatura a 1050 ~ 1070 ℃ durante 3 ~ 5 horas, aumente la temperatura de mantenimiento a 1100 ℃ 10 minutos antes del final del calentamiento y entre al agua. El revestimiento de acero de medio manganeso se enfría con agua durante 40 minutos y luego se descarga de la piscina para operaciones posteriores.
Microestructura y comportamiento mecánico de acero al manganeso medio
Microestructura de acero al manganeso medio | ||
Microestructura | Inclusiones no metálicas | Tamaño del grano |
Austenita + carburo de grado 0 ~ W2 | 2 ~ 3 grado | 2 ~ 4 grado |
Comportamiento mecánico medio del acero al manganeso | |||
σb / MPa | δ5 /% | αk / (J · cm-2) | HBS |
560 590 ~ | 12 15 ~ | 40 90 ~ | 200 211 ~ |
Revestimientos de acero de manganeso medio.
- Al reducir el contenido de manganeso y carbono y ajustar la combinación de manganeso y carbono, se obtiene acero de manganeso medio con una estructura de austenita más estable. Su composición es: 0.65% a 1.15% C, 5.5% a 8.5% Mn, 0.20% a 0.80% Si, < 0.080% P, < 0.050% S, en condiciones de impacto no fuerte, el acero tiene suficiente resistencia y tenacidad, y su resistencia al desgaste es mejor que el acero con alto contenido de manganeso.
- El acero al manganeso desarrollado tiene el mismo proceso de fabricación que el acero con alto contenido de manganeso. El control de calidad se puede realizar con referencia a estándares relacionados con altos niveles de manganeso. El proceso de fabricación es sencillo y la calidad se puede controlar de forma estable.
- Después del enfriamiento con agua a 1050 ~ 1070 ℃, la estructura es austenita + carburos de grado 0 ~ W2. Bajo la mutación de estrés, su capacidad de fortalecimiento es mejor que el acero con alto contenido de manganeso.
- El revestimiento de acero de manganeso medio tiene una resistencia a la tracción de más de 560 MPa y una tenacidad al impacto de más de 40 J / cm2. Cuando se usa en un molino de bolas de Φ1.5 × 3 m, no se pela, deforma, rompe y opera de manera segura y confiable. La vida útil aumenta en un 16% La promoción y el uso pueden producir buenos beneficios económicos y sociales.