Analisi della forza e delle principali forme di cedimento di piastre della mascella
La fodera di frantumazione a mascelle fissa del frantoio a mascelle prodotta dalla nostra azienda è utilizzata principalmente per la frantumazione grossolana e media di materiali duri. Durante il processo di lavoro, sopporta la forza di attrito del materiale, un'enorme forza di schiacciamento e impatta il carico di compressione. Le condizioni di lavoro sono molto dure.
Analisi della forza
Quando il materiale da frantumare cade da un certo livello della cascata sotto l'azione della gravità, colpisce direttamente il materiale inferiore e la piastra della ganascia mobile schiaccia e schiaccia ripetutamente il materiale attraverso il movimento del ciclo alternativo e la piastra della ganascia fissa. Il materiale rotola ripetutamente e scorre tra la piastra della ganascia mobile e la piastra della ganascia fissa durante il movimento verso il basso. A causa dell'impatto, della caduta e della compressione del materiale, è soggetto a forte usura. Pertanto, il prodotto deve essere in grado di sopportare carichi di impatto multiplo ad alta energia e l'attrito di rotolamento e scorrimento deve avere una notevole resistenza all'abrasione.
Forma di fallimento
Indossare fallimento
n il processo di servizio del rivestimento di frantumazione della mascella fissa del frantoio, il guasto da usura è la principale forma di guasto. Nel processo di frantumazione del materiale, oltre all'impatto del materiale, la superficie del rivestimento di frantumazione della ganascia fissa è anche soggetta alla molatura e alla pressatura del materiale, quindi le modalità di rottura per usura sono solchi, cavità e crepe . Tuttavia, a causa dei diversi materiali del rivestimento, queste tre modalità di rottura per usura non giocano contemporaneamente un ruolo di primo piano. I materiali duri con bassa resistenza all'abrasione sono principalmente causati da solchi e cedimenti per deformazione, mentre i materiali con elevata resistenza all'abrasione sono principalmente crepe e rotture di cavità.
L'usura del materiale non è solo correlata alla durezza del materiale frantumato, ma ancora più importante, al rapporto di durezza del materiale di rivestimento rispetto al materiale frantumato. Secondo il principio di base dell'usura abrasiva, la durezza Ha del materiale è molto maggiore della durezza del materiale metallico Hu. , Il materiale metallico è fortemente usurato. Quando Hu / Ha > 1.25 ~ 1.30, l'usura sarà notevolmente ridotta. Pertanto, aumentare la durezza del materiale può aumentare significativamente la capacità del materiale di resistere all'usura abrasiva.
Fallimento della frattura
Ci sono molte ragioni per il fallimento della frattura. Innanzitutto, il materiale stesso ha una tenacità troppo bassa. Ad esempio, il materiale di rivestimento in ghisa bianca resistente all'usura viene utilizzato nei grandi frantoi. Difetti come le crepe da tempra diventeranno la fonte di crepe e si espanderanno rapidamente sotto il carico di impatto. Pertanto, per un pannello di rivestimento, se il pannello di rivestimento si rompe improvvisamente a causa di una durezza insufficiente, le conseguenze sono gravi, quindi il pannello di rivestimento deve avere una resistenza sufficiente.
Requisiti prestazionali delle piastre del frantoio a mascelle
Dall'analisi di cui sopra si può vedere che un buon rivestimento per frantoio dovrebbe avere le seguenti proprietà.
- Elevata resistenza all'abrasione e elevata durezza. Secondo il principio che la quantità di usura da taglio è inversamente proporzionale alla durezza del materiale, la durezza del materiale o la durezza di un determinato componente nel materiale deve superare la durezza dell'abrasivo per ridurre la quantità di usura.
- Alta resistenza o alta resistenza alla fatica. Il frantoio funziona continuamente da 6 a 12 mesi e il suo ciclo di stress può raggiungere 6 × 106 ~ 6 × 107 volte, che è già una categoria di fatica. Il materiale ad alta resistenza alla fatica previene la rottura da fatica e il danneggiamento.
- Un po 'di resilienza. Per evitare che il rivestimento si rompa, il materiale deve avere una certa tenacità. Perché una certa tenacità è una garanzia importante per il suo lavoro sicuro.
Analisi e progettazione del processo tecnico
La piastra a ganasce di questo frantoio utilizzava originariamente ZGMn13-4 e le proprietà meccaniche dopo il trattamento di tempra in acqua erano: σb 615 ~ 1275MPa; σ0.2 340 ~ 470MPa; ζ 15% ~ 85%; αK l96 ~ 294J / cm2; HB l80 ~ 225. ZGMn1-4 A seconda del carico d'impatto, la profondità dello strato indurito superficiale può raggiungere 9 ~ 18 mm. Lo strato indurito ad alta durezza resiste all'usura abrasiva da impatto. Uso continuo effettivo da 15 a 20 giorni di usura.
Tenendo conto dello stato di servizio di questo pezzo e dei vantaggi e degli svantaggi di ZGMn13-4, la nostra azienda ha deciso di utilizzare GB / T24733-2009 QTD HBW450 invece di ZGMn13-4.
Progettazione della composizione chimica delle piastre ganasce in ferro duttile
Selezionare ghisa S e P di bassa qualità, utilizzare FeSi75 come inoculante e nebulizzatore FeSiMg6RE2 e aggiungere una certa quantità di Cu e Mo.
- C è uno degli elementi di base della ghisa nodulare. Un contenuto C adatto è favorevole alla grafitizzazione. Poiché la grafite nodulare ha il minor impatto sulle proprietà meccaniche della fusione, il contenuto di C della ghisa nodulare è generalmente superiore alla ghisa grigia. Considerando che lo spessore della parete principale del getto è di circa 40 ~ 80 mm, il contenuto di C è 3.4% ~ 3.6%.
- Nella ghisa nodulare, Si è un elemento di grafitizzazione e Si è il secondo elemento più importante dopo C. Si può aumentare stabilmente il contenuto di ferrite, ridurre efficacemente la tendenza al bianco della fusione e anche migliorare la rotondità della grafite. Affina il gruppo eutettico. Tuttavia, Si aumenterà la temperatura di transizione fragile della fusione e ridurrà la resistenza all'urto della fusione, quindi il contenuto di Si deve essere ragionevolmente ridotto e il contenuto di Si è considerato compreso tra il 2.4% e il 2.6%.
- S è un tipico elemento antisferoidizzante. Poiché S ha una forte affinità con elementi sferoidizzanti come Mg e RE, S consumerà una grande quantità di Mg e RE nel ferro fuso, formando solfuri di Mg e RE, causando pori e intrappolamento ossidativo. Difetti come scorie. Il contenuto di zolfo deve essere inferiore allo 0.03%.
- P è un elemento nocivo nella ghisa sferoidale. Quando il suo contenuto è inferiore allo 0.05%, il P si dissolve nella matrice metallica e ha scarso effetto sulle proprietà meccaniche del getto. Quando il contenuto è maggiore dello 0.05%, P si segrega facilmente al confine eutettico, formando eutettici di fosforo binari, ternari o compositi, riducendo la tenacità della ghisa. All'aumentare del contenuto di P, aumenta la fragile temperatura di transizione della colata. Pertanto, il contenuto di P nel ferro duttile è generalmente richiesto che sia inferiore allo 0.045%.
- Il Mn nella ghisa sferoidale aumenta principalmente la stabilità della perlite, forma facilmente carburi e influisce sulla tenacità dei getti. Pertanto, minore è il Mn nel ferro duttile, meglio è, ma la piastra di rivestimento è ghisa duttile perlite e il contenuto di manganese è compreso tra lo 0.8% e l'1.0%.
- Cu e Mo sono gli elementi che migliorano la temprabilità dei getti in ghisa a grafite sferoidale. Gli elementi Cu e Mo vengono aggiunti in base allo spessore dei getti per garantire che i getti possano essere induriti.
Trattamento termico delle piastre della mascella del ferro duttile
Viene riscaldato da un forno a resistenza e spento da un forno a nitrato.
- Temperatura di austenitizzazione e tempo di austenitizzazione
La temperatura di austenitizzazione è di 910 ℃ ± 10 ℃. Il tempo di austenitizzazione è determinato in base alle dimensioni del pezzo, allo spessore della parete, al numero di parti che possono essere collocate nel forno e all'influenza del metodo di riscaldamento. - Temperatura di tempra isotermica e tempo di transizione isotermica
Il tempo di conversione del trattamento termico è inferiore a 18 secondi e la temperatura e il tempo di tempra isotermica sono determinati in base alle dimensioni del pezzo, allo spessore della parete, alla quantità di parti che il forno può contenere, al metodo di riscaldamento e all'influenza del bagno di sale metodo. - Microstruttura e proprietà dopo il trattamento termico
Struttura della matrice dopo il trattamento termico: ferrite aciculare + austenite ricca di carbonio + sfere di grafite. Sono ammesse piccole quantità di martensite e carburi. Requisiti prestazionali: resistenza alla trazione δs≥1600MPa, resistenza allo snervamento δ0.2≥1300MPa, durezza HRC≥48, energia d'urto (nessun gioco): αk≥25J.
Piastre ganasce in ghisa sferoidale Progettazione del processo di fusione
1) Modellazione con sabbia in resina. Il peso unitario del getto è di 183 °, lo spessore della parete non è uniforme e l'alimentatore di tranciatura si restringe.
2) La temperatura di colata è 1350 ~ 1370 ℃, il tempo di versamento è controllato a 29 ~ 32 secondi e ogni scatola di ferro fuso è di circa 205㎏.
3) Il tempo di colata di ciascuna sacca sferoidizzante non supera gli 8 minuti; il livello di sferoidizzazione è 2 o più; la dimensione della sfera di grafite è 6 o più; il numero di sfere di grafite è maggiore di 100 per mm2; il rapporto di sferoidizzazione è maggiore dell'85%; il contenuto di perlite è maggiore del 50%.
Risultati del test
I risultati effettivi del test sono sferoidizzazione as-cast grado 2, perlite 65%, sfere di grafite 5, sfere di grafite più di 120 per mm2, HRC51 ~ 54 dopo il trattamento termico, resistenza all'urto 30 ~ 35J / cm2, di cui ferro aciculare Il corpo è più piccolo, vedi foto.
Dopo essere stato utilizzato in un frantoio a mascelle 400X600, la durezza della lavorazione superficiale può raggiungere HRC65. Dopo la misurazione, lo spessore dello strato indurito superficiale è di 20-25 mm. Dopo 30 giorni di uso continuo, i denti mostreranno segni di usura e saranno levigati. Rottami dovuti a 50 giorni di usura. Accolto calorosamente dagli utenti.