Qu'est-ce que l'acier Ni-Hard?

Le Ni-Hard est une fonte blanche, alliée au nickel et au chrome, adaptée à l'abrasion glissante à faible impact pour les applications humides et sèches. Le Ni-Hard est un matériau extrêmement résistant à l'usure, moulé sous des formes et des formes idéales pour une utilisation dans des environnements et des applications abrasifs et d'usure. L'utilisation de ce type de matériau a généralement commencé avec les broyeurs à barres et les broyeurs à boulets, où les impacts étaient considérés comme suffisamment faibles pour que ce matériau d'usure fragile mais très résistant à l'abrasion fonctionne bien. Cependant, il est maintenant considéré comme obsolète à la lumière de l'utilisation de fers à haute teneur en chrome et de fer blanc au chrome-molybdène. Les pièces moulées Ni-Hard sont produites avec une résistance à l'usure minimale de 550 dureté Brinell, une fonte blanche dure contenant 4% de Ni et 2% de chrome, utilisée pour des applications résistantes à l'abrasion et à l'usure dans les industries suivantes:

  • Mines
  • Gestion de la Terre
  • Asphalte
  • Cimenteries

La norme pour l'acier Ni-dur est ASTM A532 Type 1, Type 2 et Type 4.

Pour les revêtements de laminage, notre fonderie utilise la norme ASTM A532 Type 4 pour la coulée.

 

Composition chimique du matériau des revêtements de broyeur Ni-Hard

Le rôle des différents éléments chimiques dans les revêtements Ni-Hard Mill:

Carbone: la plupart existent en carbure sous forme de composé et la teneur en carbone dissous dans la matrice est relativement faible. Afin de conférer à l'alliage une certaine ténacité, la teneur en carbone est choisie dans la gamme Hypoeutectique. Plus la teneur en carbone est élevée, plus il y a de carbures, plus la trempabilité est faible et la ténacité est très faible après trempe; si la teneur en carbone est trop faible et la teneur en carbure est trop faible, l'alliage ne peut pas être durci, et la composition de l'alliage s'écarte du composant eutectique, ce qui fait apparaître facilement la cavité de retrait et la porosité. La teneur en carbone de l'alliage détermine non seulement le nombre de carbures et de carbures eutectiques, mais également le carbone dissous dans la matrice a également un impact très important sur le traitement thermique ultérieur de l'alliage. Avec l'augmentation de la teneur en carbone dans la matrice, le point de transformation de la martensite dans l'alliage diminue, ce qui entraîne une augmentation du volume d'austénite résiduel, et la matrice peut ne pas être suffisamment durcie.

Chrome: le chrome est un élément de formation de carbure fort. L'ajout de chrome approprié peut garantir l'existence d'une certaine quantité de carbure de type M7C3, ce qui améliorera la résistance à l'usure du matériau.

Silicium: Le silicium est un élément favorisant la graphitisation, existe principalement dans la matrice pour renforcer la matrice, lorsque la teneur est élevée, la perlite est facile à apparaître. De plus, lorsque l'alliage a une trempabilité suffisante, l'ajout de silicium approprié peut réduire l'austénite conservée et améliorer la résistance à l'usure.

Nickel: le nickel est un élément stabilisant de l'austénite, qui peut grandement améliorer la trempabilité de l'alliage. En raison de la formation d'un grand nombre de carbures dans l'alliage, le degré d'enrichissement en nickel dans la matrice est considérablement augmenté et la trempabilité peut être pleinement exercée. Lorsque la teneur en nickel est de 4% à 6%, une structure martensitique peut être obtenue, ce qui peut améliorer la résistance à l'usure du matériau.

Manganèse: il peut éliminer l'effet nocif du soufre, stabiliser les carbures et inhiber la formation de perlite. Le manganèse est un élément d'austénite solide et stable dans la fonte blanche martensitique. Cependant, si la teneur est trop élevée, l'austénite retenue sera augmentée et la résistance sera réduite.

Composition chimique des revêtements Ni-Hard Mill
Éléments C Si Mn Cr Ni S P
Contenu 2.5-3.5 1.5-2.2 0.3-0.7 8.0-10.0 4.5-6.5 <0.1 <0.1

 

 

Traitement thermique Ni-Hard Mill Liners

L'objectif principal du traitement thermique est d'obtenir la dureté requise et la microstructure idéale. Dans le processus de traitement thermique, la température d'austénitisation est la plus importante. De plus, le contrôle du temps de maintien et de la vitesse de refroidissement a des effets différents. Les systèmes de traitement thermique suivants peuvent être sélectionnés pour les pièces résistantes à l'usure en fonte de nickel dur IV:

  • Deux trempes à basse température à 550 ℃ et 450 ℃ sont adoptées.
  • La température de recuit est déterminée en fonction de la composition réelle des pièces, recuit à 750 ℃ ​​~ 850 ℃.

Dans le processus de traitement thermique, la vitesse de chauffage et la vitesse de refroidissement doivent être strictement contrôlées pour assurer un chauffage et un refroidissement uniformes des pièces, afin d'éviter les fissures causées par les contraintes thermiques.

 

Paramètres de processus pertinents

  1. Échelle de processus: en se référant aux données étrangères pertinentes, aux données de test de laboratoire et aux pratiques de production, l'échelle doit être comprise entre 1.5% et 2.0%.
  2. Surépaisseur d'usinage: parce que la dureté du matériau après traitement thermique atteint plus de 60HRC, il est très difficile à traiter. Par conséquent, la surépaisseur d'usinage doit être aussi petite que possible. En principe, la surépaisseur d'usinage doit être suffisante, généralement 2-3 mm.
  3. Température de coulée: afin de garantir que la structure interne de la pièce coulée est compacte, la température de coulée doit être contrôlée à une température plus basse, généralement pas plus de 1300 ℃.
  4. Temps de boxe: en raison de la forte tendance à la fissuration du matériau, le temps de boxe doit être strictement contrôlé en fonction de la saison après le versement. Généralement, la boîte peut être ouverte une semaine après la coulée.
  5. Conception du système de porte et de colonne montante: comme la dureté de la fonte dure au nickel est supérieure à 50 HRC, il est facile de se fissurer après avoir été soumise à une chaleur et un refroidissement rapides. Par conséquent, le découpage au gaz ou le gougeage à l'arc ne peuvent pas être utilisés pour les colonnes montantes d'eau, et seules des méthodes mécaniques peuvent être utilisées. Afin de faciliter le retrait de la colonne montante d'eau, lors de la conception de la colonne montante d'eau, le siège de la colonne montante doit être environ 15 mm plus haut que la surface vivante, et dans des conditions d'alimentation suffisante, un «cou» est conçu à la racine de la colonne montante . Quant au nombre de contremarches, le principe est d'assurer la structure dense interne; dans le système de porte, il y a une porte droite, une porte transversale et quatre buses internes, qui appartiennent au système de porte ouverte.
  6. Nettoyage et broyage: après le traitement thermique des revêtements de broyeurs, l'eau et la racine de la colonne montante doivent être nettoyées et polies. Pendant le meulage, une surchauffe locale ne doit pas être générée pour éviter les fissures.