Cos'è l'acciaio Ni-Hard?

Ni-Hard è una ghisa bianca, legata con nichel e cromo adatta per abrasione da scorrimento a basso impatto sia per applicazioni a secco che a umido. Ni-Hard è un materiale estremamente resistente all'usura, fuso in forme e forme ideali per l'uso in ambienti e applicazioni abrasivi e soggetti a usura. L'uso di questo tipo di materiale in genere è iniziato con Rod Mills e Ball Mills, dove gli impatti erano considerati sufficientemente bassi da consentire a questo materiale antiusura fragile ma altamente resistente all'abrasione di funzionare bene. Tuttavia, è ora considerato obsoleto alla luce dell'uso di ferri ad alto contenuto di cromo e ferro bianco al cromo-molibdeno. Le fusioni Ni-Hard sono prodotte con una durezza Brinell minima resistente all'usura di 550, ghisa bianca dura contenente il 4% di Ni e il 2% di cromo, utilizzata per applicazioni resistenti all'abrasione e all'usura nei seguenti settori:

• Minerario
• Gestione della terra
• Asfalto
• Mulini per cemento

Lo standard per l'acciaio Ni-hard è ASTM A532 Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 4.

Per i rivestimenti dei mulini, la nostra fonderia utilizza ASTM A532 Tipo 4 per la fusione.

 

Composizione chimica del materiale delle fodere del mulino Ni-Hard

Il ruolo dei diversi elementi chimici nelle fodere del laminatoio Ni-duro:

Carbonio: la maggior parte del carbonio si trova sotto forma di carburo, e il contenuto di carbonio disciolto nella matrice è relativamente basso. Per conferire alla lega una certa tenacità, il contenuto di carbonio viene selezionato nell'intervallo ipoeutettico. Maggiore è il contenuto di carbonio, maggiore è la quantità di carburi, minore è la temprabilità e la tenacità risulta molto bassa dopo la tempra; se il contenuto di carbonio è troppo basso e il contenuto di carburi è troppo basso, la lega non può essere temprata e la composizione della lega si discosta dalla composizione eutettica, con conseguente facile formazione di cavità da ritiro e porosità. Il contenuto di carbonio nella lega non determina solo il numero di carburi e carburi eutettici, ma anche il carbonio disciolto nella matrice ha un impatto molto importante sul successivo trattamento termico della lega. Con l'aumento del contenuto di carbonio nella matrice, il punto di trasformazione martensitica nella lega diminuisce, con conseguente aumento del volume di austenite residua, e la matrice potrebbe non essere sufficientemente temprata.

Cromo: il cromo è un elemento che favorisce la formazione di carburi. L'aggiunta di una quantità adeguata di cromo garantisce la presenza di una certa quantità di carburo di tipo M7C3, migliorando così la resistenza all'usura del materiale.

Silicio: Il silicio è un elemento che favorisce la grafitizzazione, presente principalmente nella matrice per rinforzarla; quando il suo contenuto è elevato, la perlite tende a formarsi. Inoltre, quando la lega possiede una sufficiente temprabilità, l'aggiunta di una quantità adeguata di silicio può ridurre l'austenite residua e migliorare la resistenza all'usura.

Nichel: il nichel è un elemento stabilizzante dell'austenite, che può migliorare notevolmente la temprabilità della lega. Grazie alla formazione di un gran numero di carburi nella lega, il grado di arricchimento di nichel nella matrice aumenta significativamente e la temprabilità può essere pienamente sfruttata. Quando il contenuto di nichel è compreso tra il 4% e il 6%, si può ottenere una struttura martensitica, che può migliorare la resistenza all'usura del materiale.

Manganese: può eliminare gli effetti dannosi dello zolfo, stabilizzare i carburi e inibire la formazione di perlite. Il manganese è un elemento austenitico forte e stabile nella ghisa bianca martensitica. Tuttavia, se il suo contenuto è troppo elevato, aumenterà l'austenite residua e la resistenza si ridurrà.

Composizione chimica delle fodere Ni-Hard Mill
Elementi	C	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
Contenuti	2.5-3.5	1.5-2.2	0.3-0.7	8.0-10.0	4.5-6.5	<0.1	<0.1

 

 

Trattamento termico delle fodere del mulino Ni-Hard

Lo scopo principale del trattamento termico è ottenere la durezza richiesta e la microstruttura ideale. Nel processo di trattamento termico, la temperatura di austenitizzazione è la più importante. Inoltre, il controllo del tempo di mantenimento e della velocità di raffreddamento ha effetti diversi. I seguenti sistemi di trattamento termico possono essere selezionati per parti resistenti all'usura di materiale IV in ghisa nichel duro:

• Vengono adottati due rinvenimenti a bassa temperatura a 550 ℃ e 450 ℃.
• La temperatura di ricottura è determinata in base alla composizione effettiva delle parti, ricottura a 750 ℃ ​​~ 850 ℃.

Nel processo di trattamento termico, la velocità di riscaldamento e la velocità di raffreddamento devono essere rigorosamente controllate per garantire un riscaldamento e un raffreddamento uniformi delle parti, in modo da evitare fessurazioni causate da stress termico.

 

Parametri di processo rilevanti

1. Scala del processo: facendo riferimento a dati estranei rilevanti, dati di test di laboratorio e prassi di produzione, la scala dovrebbe essere compresa tra 1.5% e 2.0%.
2. Indennità di lavorazione: poiché la durezza del materiale dopo il trattamento termico supera i 60 HRC, è molto difficile da lavorare. Pertanto, il sovrametallo di lavorazione dovrebbe essere il più piccolo possibile. In linea di principio, il sovrametallo di lavorazione dovrebbe essere sufficiente, generalmente 2-3 mm.
3. Temperatura di colata: per garantire che la struttura interna della colata sia compatta, la temperatura di colata deve essere controllata a una temperatura inferiore, solitamente non superiore a 1300 ℃.
4. Tempo di inscatolamento: a causa della grande tendenza alla fessurazione del materiale, il tempo di inscatolamento deve essere rigorosamente controllato in base alla stagione dopo la colata. Generalmente, la scatola può essere aperta una settimana dopo la fusione.
5. Progettazione del sistema di gate e riser: poiché la durezza della ghisa nichelata è superiore a 50 HRC, è facile rompersi dopo essere stata sottoposta a riscaldamento e raffreddamento rapidi. Pertanto, il taglio a gas o la scriccatura con arco non possono essere utilizzati per i riser dell'acqua e possono essere utilizzati solo metodi meccanici. Al fine di facilitare la rimozione del riser d'acqua, quando si progetta il riser d'acqua, il sedile del riser dovrebbe essere di circa 15 mm più alto della superficie viva, e in condizioni di alimentazione sufficiente, un "collo" è progettato alla radice del riser . Per quanto riguarda il numero di alzate, il principio è quello di garantire la struttura interna densa; nel sistema di cancello ci sono un cancello dritto, un cancello trasversale e quattro ugelli interni, che appartengono al sistema di cancello aperto.
6. Pulizia e molatura: dopo il trattamento termico dei rivestimenti del mulino, l'acqua e la radice del montante devono essere pulite e lucidate. Durante la molatura, non deve essere generato surriscaldamento locale per evitare crepe.