Processo di produzione di barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo
Un grande frantoio a urto presenta i vantaggi di una struttura semplice, un ampio rapporto di frantumazione e un'elevata efficienza. È ampiamente usato nell'industria mineraria, del cemento, della metallurgia, dell'energia elettrica, dei refrattari, del vetro e chimica. Il blow bar è una delle chiavi e facile da indossare parti di usura del frantoio del grande frantoio ad urto. È fissato al rotore del frantoio con un cuneo. Quando il frantoio è in funzione, il rotore rotante ad alta velocità aziona la barra di soffiaggio per colpire il minerale rotto a una velocità lineare di 30 ~ 40 m / s. Il blocco di minerale è inferiore a 1500 mm, l'usura è molto grave e la forza di impatto è molto grande. Resistenza all'abrasione e agli urti.
Sebbene tradizionale acciaio ad alto manganese, elevata tenacità, ma non elevata resistenza all'usura, anche all'usura. Sebbene la normale ghisa ad alto contenuto di cromo abbia un'elevata durezza, non è resistente e facile da rompere. Mirando alle condizioni di lavoro e alle caratteristiche strutturali dei martelli frantoio ad urto di grandi dimensioni. abbiamo sviluppato una piastra in ghisa ad altissimo contenuto di cromo con un'elevata resistenza all'usura completa basata sulla normale ghisa ad alto contenuto di cromo esistente, ottimizzando il design della composizione e il processo di trattamento termico. La durata utile delle barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo è più di 3 volte superiore a quella dell'acciaio normale ad alto contenuto di manganese.
Composizione chimica delle barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo
Elemento in carbonio
Il carbonio è uno degli elementi chiave che influenzano le proprietà meccaniche dei materiali, in particolare la durezza del materiale e la resistenza agli urti. La durezza del materiale aumenta notevolmente con l'aumentare del contenuto di carbonio, mentre la tenacità all'impatto diminuisce in modo significativo. Con l'aumento del contenuto di carbonio aumenta il numero di carburi nella ghisa ad alto contenuto di cromo, aumenta la durezza, aumenta la resistenza all'usura ma diminuisce la tenacità. Per ottenere una durezza maggiore e garantire una tenacità sufficiente, il contenuto di carbonio è progettato per essere 2.6% ~ 3.0%.
Elemento al cromo
Il cromo è il principale elemento di lega nella ghisa ad alto contenuto di cromo. Con l'aumentare del numero di cromo, il tipo di carburi cambia e la forma dei carburi passa da MC3 a M7C3 e M23C6. Tra i carburi, M7C3 ha la durezza più alta e la microdurezza può raggiungere HV1300 ~ 1800. Man mano che la quantità di cromo disciolto nella matrice aumenta, la quantità di austenite trattenuta aumenta e la durezza diminuisce. Per garantire un'elevata resistenza all'usura, controllo Cr / C = 8 ~ 10, è possibile ottenere un numero maggiore di carburi eutettici M7C3 a maglia spezzata; nel frattempo, per ottenere una maggiore tenacità, il contenuto di cromo è progettato per essere del 25% ~ 27%.
Molibdeno Element
Parte del molibdeno viene sciolta nella matrice in ghisa ad alto contenuto di cromo per migliorare la temprabilità; parte di esso forma carburi MoC, che migliora la microdurezza. L'uso combinato di molibdeno, manganese, nichel e rame fornirà una migliore temprabilità per le parti a pareti spesse. Poiché il martello è spesso, considerando che il prezzo del ferromolibdeno è più costoso, il contenuto di molibdeno è controllato dallo 0.6% all'1.0%.
Elemento in nichel e rame
Nichel e rame sono gli elementi principali della matrice di rinforzo in soluzione solida, migliorando la temprabilità e la tenacità della ghisa al cromo. Entrambi sono elementi non formanti carburo e tutti si dissolvono in austenite per stabilizzare l'austenite. Quando la quantità è elevata, la quantità di austenite trattenuta aumenta e la durezza diminuisce. Considerando il costo di produzione e la limitata solubilità del rame nell'austenite, il contenuto di nichel è controllato tra lo 0.4% e l'1.0% e il contenuto di rame è controllato tra lo 0.6% e l'1.0%.
Elemento di silicio e manganese
Il silicio e il manganese sono elementi convenzionali nella ghisa ad alto contenuto di cromo e il loro ruolo principale è quello di disossidare e desolforare. Il silicio riduce la temprabilità ma aumenta il punto di Ms. Allo stesso tempo, il silicio ostacola la formazione di carburi, che favorisce la promozione della grafitizzazione e la formazione di ferrite. Il contenuto è troppo alto e la durezza della matrice è notevolmente ridotta. Pertanto, il contenuto di silicio è controllato tra lo 0.4% e l'1.0%. Il manganese espande la regione della fase austenitica della ghisa ad alto contenuto di cromo, si risolve in solidi in austenite, migliora la temprabilità e riduce la temperatura di trasformazione della martensite. All'aumentare del contenuto di manganese, la quantità di austenite trattenuta aumenta, la durezza diminuisce e la resistenza all'abrasione ne risente. Pertanto, il contenuto di manganese è controllato dallo 0.5% all'1.0%.
Altri elementi
S. P è un elemento dannoso ed è generalmente controllato al di sotto dello 0.05% nella produzione. RE, V, Ti, ecc. Vengono aggiunti come modificatori di compositi e inoculanti per raffinare i grani, purificare i bordi dei grani e migliorare la resistenza all'impatto della ghisa ad alto contenuto di cromo.
Composizione chimica delle barre di soffiaggio ad alto contenuto di 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 |
Processo di fusione di barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo
Processo di modellazione
I disegni della barra di soffiaggio al cromo, peso: 285 kg, le dimensioni: vedere quanto segue. Per garantire i requisiti di installazione della barra di soffiaggio, la deformazione a flessione piana della barra di soffiaggio è ≤ 2 mm. Poiché la superficie del martello è estremamente alta, non devono esserci avvallamenti o sporgenze. Per garantire la densità del getto, utilizziamo uno stampaggio in sabbia di resina ad alta resistenza con un ritiro lineare del 2.4 ~ 2.8%. Il rapporto di sezione trasversale del sistema di gate è progettato secondo accordingF interno: ΣF orizzontale: ΣF diritto = 1: 0.75: 1.1 Adotta lo stampaggio orizzontale e la colata inclinata, e allo stesso tempo aiuta il riscaldamento e la risalita della temperatura e il raffreddamento esterno diretto del ferro. La resa del processo è controllata al 70% ~ 75%.
Durante il processo di produzione di prova, abbiamo adottato i tre processi di modellazione di Figura 2, Figura 3 e Figura 4. Dopo la fusione e la molatura, è stato riscontrato che il martello prodotto dal processo di Figura 2 e Figura 3 ha diversi gradi di superficie depressione e deformazione a flessione. Il metodo di aumento del riser non può eliminare la depressione superficiale e la deformazione a flessione, che non soddisfa i requisiti di installazione. Sulla base del riepilogo dell'esperienza di produzione di prova del processo di stampaggio nella Figura 2 e nella Figura 3, abbiamo deciso di utilizzare il processo di stampaggio a colata inclinato con stampaggio orizzontale mostrato nella Figura 4. La superficie del martello dopo la fusione e la molatura non ha depressione e flessione deformazione e la deformazione è ≤ 2 mm. Soddisfa i requisiti di installazione. Il processo di produzione specifico è il seguente: dopo che lo stampo di sabbia è stato realizzato orizzontalmente, un'estremità dello stampo di sabbia viene sollevata fino a una certa altezza per formare un certo angolo di inclinazione. (Nella produzione effettiva, l'angolo dello stampo in sabbia è generalmente determinato in base alla forma, al peso e alle caratteristiche strutturali del getto. L'angolo di inclinazione è generalmente controllato tra 8 ° ~ 20 °). Il ferro fuso viene introdotto dal cancello e il ferro fuso entra per primo nella cavità per raggiungere il punto più basso. Viene prima solidificato dall'effetto di raffreddamento del ferro raffreddato esternamente. Sotto forte pressione, il riser raggiunge il suo massimo quando viene riempito di ferro fuso, e il riser infine si solidifica per ottenere una solidificazione sequenziale, ottenendo così un getto con struttura densa e senza ritiro.
Processo di fusione
Il forno elettrico a media frequenza da 1000 kg (rivestimento del forno a sabbia di quarzo) viene utilizzato per la produzione di fusione. Il calcare + l'agente di scorie composito di vetro rotto viene aggiunto prima della fusione. Dopo che la maggior parte della carica è stata fusa, le scorie vengono rimosse, quindi vengono aggiunti ferrosilicio e ferromanganese per disossidare e l'alluminio viene inserito a una quantità di 1 kg / t Dopo la disossidazione finale, il filo viene scaricato dal forno e la temperatura di fusione viene controllata tra 1 500 ° C e 1 550 ° C.
Al fine di migliorare ulteriormente la resistenza completa all'abrasione del martello a piastra, miglioriamo la morfologia dei carburi della ghisa ad alto contenuto di cromo attraverso processi di modifica del composito e trattamento di inoculazione, riduciamo le inclusioni, purifichiamo il ferro fuso, i grani raffinati e miglioriamo la consistenza del struttura della sezione e prestazioni di getti spessi e pesanti. L'operazione specifica è: preriscaldare la siviera a 400 ℃ ~ 600 ℃, aggiungere una certa quantità di modificatore composito Re-A1-Bi-Mg e inoculante composito V-Ti-Zn nella siviera prima di versare e versare ferro fuso dopo la scoria viene spruzzata, la scoria residua viene rapidamente aggregata per purificare ulteriormente il ferro fuso e, contemporaneamente, viene formato un rivestimento di isolamento termico per facilitare la colata. Il ferro fuso viene sedato per 2 o 3 minuti e la temperatura di colata viene controllata tra 1380 ° C e 1420 ° C.
Processo di trattamento termico delle barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo
Durante la tempra ad alta temperatura e il riscaldamento della ghisa al cromo ultraelevato, la solubilità degli elementi di lega nell'austenite aumenta con l'aumentare della temperatura. Quando la temperatura di tempra è bassa, a causa della bassa solubilità del carbonio e del cromo nell'austenite, più carburi secondari precipiteranno durante la conservazione del calore. Sebbene la maggior parte dell'austenite possa essere trasformata in martensite, il contenuto di carbonio dell'austenite e il contenuto di elementi di lega sono bassi, quindi la durezza non è elevata. Con l'aumento della temperatura di tempra, maggiore è il contenuto di carbonio e il contenuto di lega nell'austenite, più dura la martensite formata dopo la trasformazione, e quindi aumenta la durezza di tempra. Quando la temperatura di tempra è troppo alta, il contenuto di carbonio e il contenuto di lega dell'austenite ad alta temperatura sono troppo alti, la stabilità è troppo alta, più veloce è la velocità di raffreddamento, meno carburi secondari precipitano, più austenite trattenuta e durezza di tempra Più è basso. Con l'aumento del tempo di tempra e di mantenimento, la macro durezza della ghisa a cromo ultra alto aumenta prima e poi diminuisce. L'effetto del tempo di permanenza austenitizzante sulla durezza della ghisa ad altissimo contenuto di cromo è essenzialmente l'effetto della precipitazione dei carburi secondari, la vicinanza della reazione di dissoluzione e lo stato di equilibrio sul contenuto di carbonio e il contenuto di lega dell'austenite ad alta temperatura. Dopo che la ghisa al cromo ultraelevato come colata è stata riscaldata alla temperatura di austenitizzazione, il carbonio sovrasaturo e gli elementi in lega nell'austenite precipitano come carburi secondari, che è un processo di diffusione. Quando il tempo di permanenza è troppo breve, la quantità di precipitazione dei carburi secondari è troppo piccola. Poiché l'austenite contiene più carbonio e elementi leganti, la stabilità è troppo elevata. La trasformazione martensitica è incompleta durante la tempra e la durezza della tempra è bassa. Con l'aumento del tempo di tenuta, la quantità di precipitazione dei carburi secondari aumenta, la stabilità dell'austenite diminuisce, la quantità di martensite formata durante la tempra aumenta e la durezza della tempra aumenta. Dopo aver mantenuto per un certo periodo di tempo, il contenuto di carbonio e il contenuto di lega nell'austenite raggiungono l'equilibrio. Se si continua ad estendere il tempo di permanenza, i grani di austenite diventano più grossolani, determinando un aumento della quantità di austenite trattenuta e una diminuzione della durezza di tempra.
Secondo lo standard nazionale, le specifiche del processo di trattamento termico GB / T 8263-1999 "Ghisa bianca antiusura", il riferimento ai materiali di riferimento, la precipitazione secondaria del carburo e la temperatura di tempra di dissoluzione, la temperatura di rinvenimento e il tempo di tenuta sono determinati per determinare il peso massimo del martello a piastre Il miglior processo di trattamento termico è: 1 ° C (conservazione del calore per 020 ~ 3 ore), spegnimento della nebbia ad alta temperatura, raffreddamento ad aria dopo 4 ~ 3 minuti e tempra ad alta temperatura a 5 ° C (calore conservazione per 400 ~ 5 ore, raffreddamento ad aria diffuso a temperatura ambiente). La struttura della matrice dopo tempra e rinvenimento è martensite temperata + carburo eutettico M6C7 + carburo secondario + austenite residua.
Poiché le barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo sono spesse e pesanti, per garantire che la fusione non si incrini durante il trattamento termico, viene adottato il riscaldamento a gradini. Dopo il trattamento termico del martello a piastra, la durezza è 58 ~ 62 HRC e la resistenza agli urti è pari a 8.5J / cm2 (campione senza intaglio 10 mm × 10 mm × 55 mm).
Feedback sulle barre di soffiaggio ad alto contenuto di cromo
- Il getto orizzontale viene utilizzato per realizzare colate inclinate, montante di isolamento termico ausiliario e ferro di raffreddamento esterno diretto. La superficie del martello è priva di depressioni e sporgenze. La deformazione a flessione è inferiore o uguale a 2 mm.
- Il miglior processo di trattamento termico della barra di soffiaggio è 1 020 ℃ (3 ~ 4 ore di conservazione del calore), spegnimento della nebbia ad alta temperatura, raffreddamento ad aria dopo 3 ~ 5 minuti e tempra ad alta temperatura a 400 ℃ (4 ~ 6 ore di conservazione del calore, diffusa raffreddamento ad aria a temperatura ambiente). Martensite temperata + carburo eutettico M7C3 + carburo secondario + austenite trattenuta. La durezza dopo il trattamento termico è di 58 ~ 62 HRC e la resistenza all'impatto è di 8.5 J / cm2.
- I martelli ad alto contenuto di cromo hanno una durata tre volte superiore rispetto ai martelli in fusione di acciaio al manganese