Astratto
Sulla base delle condizioni di lavoro del mulino semiautogene del cliente, Macchinari Qiming ricerca acciai legati resistenti alla corrosione e all'abrasione per rivestimenti semiautogeni.
I rivestimenti semi-autogeni del mulino sono sottoposti a condizioni di usura abrasiva e grave corrosiva. Al giorno d'oggi l'acciaio ad alto contenuto di manganese è stato ampiamente utilizzato come Laminatoio SAG lastre nazionali ed estere, ma la breve durata delle lastre di rivestimento in acciaio ad alto contenuto di manganese sotto abrasione ha fatto aumentare i costi di produzione e questo materiale deve essere sostituito. Al fine di migliorare la vita utile e ridurre i costi di produzione delle piastre di rivestimento SAG, lo sviluppo di nuovi acciai legati resistenti all'usura ha un significato accademico e un valore economico. In questo contesto, è stato sviluppato e studiato un nuovo tipo di acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio, allo stesso tempo a Qiming sono state sviluppate nuove piastre di rivestimento in acciaio bainite, nuove piastre di rivestimento in acciaio composito ad alto contenuto di manganese e piastre di rivestimento in acciaio perlite Macchinari. L'effetto del processo di trattamento termico sulla composizione chimica, microstruttura, durezza, resistenza agli urti, prova di trazione, resistenza alla corrosione e resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio è stato studiato con microscopio metallografico Leica, forno a muffola, tester di durezza , tester di impatto strumentato, macchina per prove di trazione, corrosione da impatto, macchina per prove di abrasione, diffusione di raggi X, microscopia elettronica a scansione e altri strumenti e mezzi di ricerca. Allo stesso tempo, sono state esplorate la microstruttura e le proprietà complete di tre nuove piastre di rivestimento resistenti all'abrasione.
In primo luogo, sono stati effettuati quattro diversi trattamenti termici per acciai ad alto tenore di carbonio e bassolegati resistenti all'usura con la composizione di C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75%, N 0.10%. È stato discusso l'effetto dei processi di trattamento termico sulla microstruttura e sulle proprietà ad alto tenore di carbonio e bassa lega. I risultati mostrano che la microstruttura dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto con 1000 ° C ricotto, 950 ° C normalizzato e 250 ° C temperato è perlite e la sua energia di assorbimento degli urti Charpy con intaglio a V è massima (8.37 J). L'allungamento con gli stessi processi di trattamento termico è massimo (14.31%), mentre il carico di rottura, il limite di snervamento e la durezza sono 1005 MPa, 850 MPa e 43.8 HRC. L'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio con essere ricotto a 1000 ° C, normalizzato a 950 ° C e temperato a 250 ° C ha le migliori proprietà complete.
I risultati dello studio dei tre nuovi tipi di lastre di rivestimento sviluppati sono i seguenti. La durezza delle piastre di rivestimento in acciaio bainite è di 51.7 HRC. Dopo l'indurimento di lavoro, la durezza delle piastre di rivestimento aumenta di 50 HV e la sua energia di assorbimento dell'impatto con intaglio a V Charpy è di 7.50 J, la cui durezza e tenacità corrispondono bene. Le piastre di rivestimento in composito a matrice in acciaio al manganese sono un materiale composito con austenite come matrice e carburo come seconda fase. La durezza delle lastre di rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese è di 26.5 HRC. Dopo l'indurimento di lavoro, la durezza delle piastre di rivestimento aumenta a 667 HV (58.7 HRC energy e la sua energia di assorbimento degli urti Charpy U-notch è 87.70J. L'allungamento delle piastre di rivestimento con una buona tenacità è del 9.20%, mentre la resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento sono 743 MPa e 547 MPa. La durezza delle lastre di rivestimento perlitiche è 31.3 HRC. Dopo l'indurimento di lavoro, la durezza delle piastre di rivestimento è quasi invariata e la sua energia di assorbimento degli urti Charpy con intaglio a V è 6.00J. L'allungamento delle piastre di rivestimento perlitiche è basso (6.64%), mentre la resistenza alla trazione e allo snervamento sono 766 MPa e 420 MPa.
In condizioni di energia di impatto di 4.5 J: la perdita di peso consumata delle piastre di rivestimento in acciaio bainite è minima e questo materiale ha le migliori prestazioni di resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto in questa condizione. In condizioni di energia di impatto 9J: la perdita di peso consumata dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto con ricotto a 1000 ° C, normalizzato a 950 ° C e temperato a 250 ° C è minimo, e questo materiale ha le migliori prestazioni di resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto in questa condizione.
Analisi della domanda di condizioni di applicazione, quando il carico d'urto è molto piccolo, le piastre di rivestimento SAG dovrebbero essere realizzate dall'acciaio bainite. quando il carico d'urto è elevato, le piastre di rivestimento SAG devono essere realizzate con acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato ricotto a 1000 ° C ricotto, 950 ° C normalizzato e 250 ° C temperato.
1.1 Stato di ricerca dei materiali di rivestimento semiautomatici
1.1.1 Mulino semiautomatico
Nel 1932, il progresso della tecnologia industriale ha dato vita al primo mulino autogeno al mondo. Intorno al 1950, il mulino autogeno è stato formalmente utilizzato nella produzione mineraria. Dopo il 1960, il processo completo di macinazione autogena divenne popolare in molte miniere metallurgiche di molti paesi. Nel processo di macinazione automatica, il minerale con una dimensione superiore a 100 mm viene utilizzato come mezzo di macinazione principale nella macinazione, ma la dimensione è compresa tra 20 mm e 80 mm
A causa della sua scarsa capacità di macinazione, non è facile essere macinato alla dimensione appropriata dal minerale di grandi dimensioni. Per risolvere questo problema, i ricercatori cercano di aggiungere una certa quantità di sfera d'acciaio in un mulino autogeno per macinare questo tipo di abrasivi. Generalmente, la quantità di sfera d'acciaio aggiunta è del 2 ~ 8% del volume del mulino autogeno. Questo miglioramento migliora notevolmente l'efficienza della sezione di macinazione della miniera e dovrebbe essere prodotto anche il mulino semiautogeno.
La Figura 1-1 mostra il diagramma solido del mulino semi-autogeno utilizzato nelle miniere di metallo, e la Figura 1-2 mostra la piastra di rivestimento del mulino semiautogeno da assemblare. In breve, il mulino semi-autogeno è una sorta di attrezzatura per la produzione di miniere di metallo che utilizza in parte una sfera di macinazione e il minerale stesso per macinare il minerale metallico. Sebbene il mulino semi-autogeno abbia un consumo energetico relativamente elevato, il che non favorisce l'utilizzo efficace dell'energia, il mulino semi-autogeno comprende: operazione di frantumazione media e fine, operazione di vagliatura e trasferimento di minerale, che accorcia notevolmente la produzione mineraria processo, riduce l'inquinamento da polvere, riduce i costi di produzione e riduce gli investimenti di produzione.
Il mulino semi-autogeno comprende principalmente la parte di trasmissione, il cuscinetto principale, lo schermo del cilindro, la parte del cilindro, il dispositivo di azionamento lento, il motore principale, il dispositivo di sollevamento, la lubrificazione, il controllo elettrico, ecc. Il rivestimento del mulino è il componente principale della parte del barilotto del mulino semiautogeno ed è anche la parte con la maggior perdita.
1.1.2 Liner semi-autogeni
Il cilindro del mulino semiautogeno ruota in modo sincrono sotto l'azionamento del motore. I materiali (sfera d'acciaio e minerale metallico) caricati nel cilindro ruotano ad una certa altezza con il cilindro. Sotto l'azione della gravità, vengono lanciati a una certa velocità lineare. Il minerale metallico, la sfera di macinazione e la piastra di rivestimento avranno un impatto relativamente grande e una grave usura. Questi effetti fanno sì che il minerale metallico venga macinato e il più importante è macinare il minerale metallico Dopo la macinazione, il materiale qualificato viene inviato fuori dal cilindro sotto l'impatto dell'acqua.
1.2 Materiali resistenti all'usura per rivestimenti semi-autogeni
Le parti in acciaio resistenti all'usura consumate dall'usura abrasiva sono una delle condizioni di lavoro più severe delle parti in acciaio resistenti all'usura. Rispetto alle condizioni di usura abrasiva a secco, le condizioni di usura abrasiva a umido contengono determinati fattori di corrosione, quindi il grado di usura è più complesso e grave. Il fodere del mulino del mulino semiautogeno non solo sono soggetti a forti urti e usura per lungo tempo ma sono anche soggetti alla corrosione di materiali minerali umidi. Allo stesso tempo, è stato sottoposto per lungo tempo all'interazione di impatto del rivestimento, usura abrasiva e corrosione elettrochimica nel processo di servizio, il che rende il rivestimento la parte più soggetta a usura e guasti del mulino SAG .
Ha una lunga storia nell'utilizzo di acciaio ad alto contenuto di manganese come rivestimento di un mulino a umido in patria e all'estero. Fino ad ora, l'acciaio ad alto contenuto di manganese è ancora il materiale più utilizzato per il rivestimento a umido. Altri acciai legati resistenti all'usura e alla corrosione, come il rivestimento in acciaio perlato, vengono utilizzati anche in patria e all'estero, ma l'effetto non è molto soddisfacente. Sviluppare un nuovo tipo di rivestimento in acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio con una buona resistenza all'abrasione e metterlo in applicazione è un bisogno urgente per l'industria dei rivestimenti per laminatoi a umido e un compito importante per l'innovazione tecnica.
1.2.1 Acciaio austenitico al manganese
Nell'acciaio fuso resistente all'usura, l'acciaio austenitico al manganese è stato ampiamente utilizzato in varie parti in acciaio resistenti all'usura grazie alle sue proprietà uniche e ha una lunga storia. La struttura metallografica è principalmente austenite monofase, oppure l'austenite contiene una piccola quantità di carburo. La struttura austenitica ha una forte capacità di incrudimento. Quando la superficie di lavoro è sottoposta a una grande forza d'urto o ad una grande sollecitazione da contatto, lo strato superficiale lavorerà rapidamente indurendosi e la sua durezza superficiale può anche essere aumentata a 700 HBW, in modo da aumentare la resistenza all'usura. Sebbene la durezza dello strato superficiale della faccia di lavoro aumenti, la durezza e la tenacità della struttura austenitica nello strato interno rimangono invariate, il che rende l'acciaio ad alto contenuto di manganese non solo ha un'eccellente resistenza all'usura ma ha anche la capacità di resistere a grandi urti caricare. A causa di questa caratteristica, l'acciaio ad alto contenuto di manganese ha un eccellente effetto applicativo nell'usura abrasiva da impatto e nelle condizioni di usura abrasiva della molatura ad alto stress. Ci sono molti vantaggi dell'acciaio ad alto contenuto di manganese, ma ci sono anche molti difetti. Quando la forza d'impatto o lo stress da contatto dell'acciaio ad alto contenuto di manganese è troppo piccola, l'acciaio non può ottenere un indurimento sufficiente e la resistenza all'usura è ridotta, quindi non può funzionare normalmente. Inoltre, si è riscontrato che la resistenza alla corrosione dell'acciaio ad alto contenuto di manganese è scarsa, il che non può ottenere l'effetto ideale in un ambiente umido。
Dagli anni '1960, i ricercatori in patria e all'estero hanno iniziato a riformare l'acciaio austenitico per migliorarne le proprietà globali. La maggior parte di essi aggiunge alcuni elementi di lega, come Cr, Mo, Ni, V, ecc. E regola il contenuto di C e Mn allo stesso tempo, e adotta la modifica dell'inoculazione per ottenere una migliore resistenza all'usura dell'acciaio austenitico al manganese. Finora, la ricerca e l'esplorazione di leghe, modifiche e rinforzi di acciai austenitici e acciai austenitici metastabili hanno ottenuto risultati soddisfacenti. Alcuni paesi aggiungono persino acciai austenitici migliorati agli standard nazionali. L'acciaio ad alto contenuto di manganese è un materiale comune per i rivestimenti dei mulini a umido in patria e all'estero. Quando il carico di impatto del mulino a umido è troppo piccolo, l'incrudimento dell'acciaio ad alto contenuto di manganese non è completo e la sua resistenza all'usura abrasiva da impatto sarà debole. Inoltre, a causa della scarsa resistenza alla corrosione della struttura austenitica, la durata della resistenza alla corrosione dell'acciaio austenitico è relativamente bassa.
1.2.2 Ghisa resistente all'usura
La ghisa bianca a bassa lega e ad alta lega è attualmente ampiamente utilizzata. Rispetto alla tradizionale ghisa bianca e alla ghisa bianca a basso tenore di carbonio, la nuova ghisa resistente all'usura rappresentata da ghisa a basso contenuto di cromo e ad alto contenuto di cromo bianca ha una migliore resistenza all'usura.
Il cromo è il principale elemento di lega della ghisa bianca a basso contenuto di cromo. I carburi in genere ghisa bianca a basso contenuto di cromo sono dispersi nella ghisa dalla rete. Pertanto, la fragilità della ghisa bianca a basso contenuto di cromo è maggiore e la resistenza all'usura è inferiore a quella della ghisa bianca a media e alta lega. In generale, non è adatto a condizioni di lavoro con requisiti di elevata resistenza all'usura e tenacità. La ghisa bianca ad alto contenuto di cromo è ampiamente utilizzata in molti tipi di attrezzature e condizioni di lavoro, a causa dell'ampia gamma di contenuto di cromo (10% ~ 30%) della ghisa bianca ad alto contenuto di cromo. La tenacità della ghisa Cr12 a basso tenore di carbonio nella ghisa bianca ad alto contenuto di cromo è migliorata grazie alla regolazione del contenuto di cromo, che può soddisfare i requisiti di un grande mulino a palle di cemento con un grande carico di impatto; dopo un certo trattamento termico, la ghisa Cr15 può ottenere buone prestazioni mescolata con una piccola quantità di carburo e La struttura martensitica dell'austenite trattenuta ha una buona resistenza all'usura, che può essere utilizzata per la molatura di sfere e materiali di piastre di rivestimento del mulino a palle in cementeria; Le ghise Cr20 e Cr26 hanno una buona corrispondenza tra durezza e tenacità e un'elevata temprabilità, che può essere utilizzata in parti resistenti all'usura a pareti spesse. Inoltre, le ghise Cr20 e Cr26 hanno una forte resistenza alla corrosione e all'ossidazione, che possono essere utilizzate anche in condizioni di usura da corrosione a umido e ad alta temperatura.
1.2.3 Acciaio legato resistente all'usura non al manganese
Con lo sviluppo di un numero sempre maggiore di acciai legati non al manganese con prestazioni eccellenti, si è riscontrato che la durezza e la tenacità di questo tipo di acciaio legato possono essere regolate in un'ampia gamma ottimizzando il rapporto di composizione o esplorando il trattamento termico, e può hanno anche un'elevata durezza e un'elevata tenacità allo stesso tempo. Ha un buon effetto applicativo in molte condizioni di lavoro. L'acciaio legato non al manganese può avere un'elevata durezza, un'elevata resistenza e una buona tenacità allo stesso tempo. La sua resistenza e durezza sono molto superiori a quelle dell'acciaio austenitico al manganese e il suo effetto di applicazione è migliore in condizioni di piccolo carico d'impatto. Cromo, manganese, nichel, silicio, molibdeno e altri elementi in lega vengono spesso aggiunti all'acciaio resistente all'usura per migliorarne le proprietà meccaniche e la temprabilità.
1.2.3.1 Acciaio resistente all'usura di lega medio-alta
Negli ultimi anni, gli ingegneri di Qiming Machinery hanno svolto molte ricerche su lamiere di rivestimento in acciaio martensitico medio e alto legato (C 0.2 ~ 0.25%, Cr 3 ~ 16%, Ni ≤ 2%, Mo ≤ 1%) e sono stati compiuti alcuni progressi.
(1) Progettazione della composizione chimica
Elemento in carbonio
Il contenuto di carbonio ha un effetto diretto sulla microstruttura, proprietà meccaniche, temprabilità e altre proprietà dell'acciaio legato. I risultati mostrano che la durezza del campione diminuisce con la diminuzione del contenuto di carbonio, il che porta alla mancanza di resistenza all'usura, ma la tenacità è relativamente migliore; con l'aumento del contenuto di carbonio, la durezza del campione aumenta, la resistenza all'usura è relativamente migliore, ma la plasticità e la tenacità peggiorano. I risultati mostrano che la durezza dell'acciaio legato aumenta con l'aumento del contenuto di carbonio e la sua tenacità plastica diminuisce. Quando il contenuto di carbonio è in un certo intervallo (0.2 ~ 0.25%), la tenacità all'urto (α K) dell'acciaio legato diminuisce molto lentamente e rimane quasi invariata. All'interno di questo intervallo di contenuto di carbonio, la microstruttura dell'acciaio legato è la martensite. I risultati mostrano che le proprietà meccaniche composite dei tre tipi di strutture sono buone e la resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto è eccellente.
Elemento di cromo
L'elemento al cromo può migliorare in una certa misura la temprabilità dell'acciaio legato. L'acciaio ha buone proprietà meccaniche complete dopo il corretto processo di trattamento termico. Gli elementi di cromo possono esistere sotto forma di carburo contenente cromo nell'acciaio cementato, che può ulteriormente migliorare la resistenza all'usura delle parti in acciaio in una certa misura. I nostri ingegneri hanno studiato l'effetto del Cr sulle proprietà degli acciai legati al Cr Ni Mo con un contenuto di C di 0.15-0.30. I risultati mostrano che la resistenza all'impatto dell'acciaio legato può essere migliorata aumentando il contenuto di cromo in condizioni di tempra e rinvenimento. Pertanto, nella progettazione di acciai legati, possiamo regolare il contenuto di elementi di cromo per fare in modo che l'acciaio legato ottenga migliori proprietà meccaniche complete, in modo da ottenere il miglior effetto di resistenza all'usura.
I nostri ingegneri hanno studiato la resistenza all'usura di acciai legati con diversi elementi di cromo in condizioni acide. Si è riscontrato che con l'aumento del contenuto di cromo (1.5% ~ 18%), la resistenza all'usura delle parti in acciaio prima aumenta e poi diminuisce. Quando il contenuto di cromo è del 12.5%, l'acciaio ha la migliore resistenza all'usura e alla corrosione. Infine, la frazione di massa dell'elemento in lega di cromo è Si conclude che il 10 ~ 12% dell'acciaio legato resistente all'usura ha il miglior effetto di resistenza all'usura.
Elemento in nichel
Allo stesso tempo, il nichel può migliorare la temprabilità dell'acciaio legato per ottimizzarne le proprietà meccaniche. I risultati mostrano che la durezza dell'acciaio legato viene leggermente migliorata aggiungendo elementi di nichel, ma l'energia di assorbimento degli urti e la tenacità dell'acciaio legato possono essere migliorate in larga misura. Allo stesso tempo, il nichel può accelerare la passivazione dell'acciaio legato Fe Cr e ottimizzare la resistenza alla corrosione e all'ossidazione dell'acciaio legato Fe Cr. Tuttavia, il contenuto di nichel nell'acciaio legato resistente all'usura non dovrebbe essere troppo alto (generalmente inferiore al 2%). In generale, un contenuto troppo elevato di nichel renderà la zona della fase γ troppo ampia, il che porterà all'aumento della fase di austenite trattenuta nell'acciaio legato, il che rende l'acciaio legato incapace di ottenere buone proprietà complete.
Elemento di molibdeno
Il molibdeno può affinare la granulometria dell'acciaio legato in una certa misura, in modo da ottimizzare le proprietà globali dell'acciaio legato. Il molibdeno può migliorare la temprabilità dell'acciaio martensitico e allo stesso tempo migliorare la resistenza, la durezza e la resistenza alla corrosione dell'acciaio martensitico. Il contenuto di silicio nelle parti in acciaio è solitamente inferiore all'1%.
Elemento in silicone
Il contenuto di silicio può influenzare la trasformazione austenitica dell'acciaio legato. L'aggiunta di silicio rallenta la diffusione degli atomi di carbonio nel processo di tempra, ostacola la formazione di carburi nell'acciaio legato, con conseguente elevata concentrazione di carbonio. La stabilità della fase austenitica è migliorata durante la trasformazione di fase. Allo stesso tempo, una certa quantità di Si può migliorare la durezza e la resistenza all'usura dell'acciaio legato attraverso il rafforzamento della soluzione. In generale, il contenuto di silicio nell'acciaio è di circa 0.3% ~ 0.6%.
(2) Processo di trattamento termico e struttura metallografica
Il processo di trattamento termico influenza direttamente la microstruttura e le proprietà meccaniche delle parti in acciaio. I nostri ingegneri hanno scoperto che il processo di trattamento termico ha un effetto su un acciaio a bassa lega resistente all'usura (la composizione chimica è C 0.3%, Mn 0.3%, Cr 1.6%, Ni 0.4%, Mo 0.4%, Si 0.30%, Re 0.4% ). Il trattamento termico prevede la tempra (850 ℃, 880 ℃, 910 ℃ e 930 ℃) e la tempra (200 ℃ e 250 ℃). I risultati mostrano che quando la temperatura di rinvenimento è costante, la durezza del campione aumenta all'aumentare della temperatura di tempra, mentre l'energia assorbita dall'urto diminuisce e la tenacità peggiora. Più carburi precipitano nell'acciaio legato temprato a 250 ℃, il che aumenta la durezza della matrice. Le proprietà meccaniche del campione temperato a 250 ℃ sono migliori di quelle temperate a 200 ℃. La resistenza all'usura dell'acciaio debolmente legato temperato a 890 ℃ e temperato a 250 ℃ è la migliore.
I nostri ingegneri hanno inoltre studiato il trattamento termico di acciai a medio basso tenore di carbonio con una composizione chimica di C 0.51%, Si 0.13%, Cr 1.52% e Mn 2.4%. Sono stati studiati rispettivamente gli effetti del raffreddamento ad acqua, raffreddamento ad aria e raffreddamento ad aria sulla microstruttura dell'acciaio legato La microstruttura dell'acciaio legato temprato è martensite e la microstruttura dopo il raffreddamento ad aria e il raffreddamento ad aria è sia martensite che bainite Dopo ulteriore tempra a 200 ℃ , 250 ℃, 300 ℃, 350 ℃ e 400 ℃, la durezza complessiva dei campioni mostra una tendenza al ribasso. Tra questi, i campioni raffreddati ad aria e raffreddati ad aria sono strutture multifase contenenti la fase bainitica e la loro durezza diminuisce più lentamente. La perdita per usura aumenta con l'aumento della temperatura di rinvenimento. Poiché la struttura della bainite ha una buona resistenza all'addolcimento da rinvenimento e una buona tenacità, la durezza dei campioni raffreddati ad aria e raffreddati ad aria diminuisce. La resistenza all'usura della struttura composita con la fase di bainite è migliore.
(3) Studio sui materiali dei rivestimenti dei mulini minerari
I nostri ingegneri hanno analizzato il comportamento in caso di rottura della piastra di rivestimento (acciaio legato 5cr2nimo) del mulino semiautogeno nella miniera di magnetite al vanadio e titanio. I risultati mostrano che la microstruttura dell'acciaio legato è martensite con austenite trattenuta. Durante il servizio della piastra di rivestimento, l'aggregato minerale ha un effetto di usura abrasiva da impatto sulla piastra di rivestimento e anche la piastra di rivestimento viene corrosa dalla polpa. È stato osservato un gran numero di cavità di corrosione e crepe sulla superficie usurata della piastra di rivestimento in servizio. Si ritiene che il motivo del guasto della piastra di rivestimento sia che il carico d'urto in condizioni di lavoro è troppo basso e la piastra di rivestimento non è sufficientemente indurita, con conseguente bassa durezza della superficie di lavoro della piastra di rivestimento e scarsa resistenza all'usura .
I nostri ingegneri hanno anche studiato la resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto di tre tipi di acciai altolegati a basso tenore di carbonio con diversi contenuti di carbonio (C: 0.16%, 0.21%, 0.25%). I risultati mostrano che la durezza dell'acciaio legato aumenta con l'aumento del contenuto di carbonio, mentre diminuisce l'energia di assorbimento dell'impatto. I risultati sperimentali mostrano che l'acciaio legato con un contenuto di carbonio dello 0.21% ha la minima perdita per usura e la migliore resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto.
Sono stati inoltre studiati l'effetto del contenuto di silicio (Si: 0.53, 0.97, 1.49, 2.10, 2.60, c0.25%) sulla microstruttura, le proprietà meccaniche e la resistenza all'usura dell'acciaio fuso a medio tenore di carbonio e ad alto contenuto di cromo. I risultati mostrano che l'acciaio legato con un contenuto di silicio dell'1.49% ha la più alta durezza (55.5 HRC) e la migliore tenacità (energia di assorbimento dell'impatto: 27.20 J), e la sua microstruttura è il listello martensitico. Il test di usura abrasiva per corrosione da impatto (carico di impatto: 4.5 J) mostra che l'acciaio legato con un contenuto di silicio dell'1.49% ha la minima perdita di usura e la migliore resistenza all'usura da corrosione da impatto.
I nostri ingegneri hanno anche studiato l'usura abrasiva da corrosione da impatto di tre tipi di acciaio per rivestimento a umido per miniera. I tre tipi di rivestimenti sono acciaio ad alto tenore di carbonio (struttura martensitica dell'assicella, durezza: 45 ~ 50 HRC, valore di resistenza all'impatto maggiore di 50 J / cm2), acciaio ad alto tenore di manganese (struttura austenite monofase, durezza> 21 HRC, impatto valore di tenacità superiore a 147 J / cm2) e acciaio legato al carbonio medio (struttura martensitica temperata contenente una piccola quantità di bainite e austenite trattenuta, durezza: 57 ~ 62 HRC, valore di tenacità: 20 ~ 30 J / cm2)。 Il carico di impatto è 2.7J e il materiale del minerale è minerale di ferro acido.I risultati dei test mostrano che il rivestimento in acciaio ad alto tenore di carbonio a basso tenore di carbonio ha la minore perdita di peso per abrasione e la migliore resistenza all'usura da corrosione da impatto.
1.2.3.2 Acciaio bassolegato resistente all'usura
I vantaggi dell'acciaio debolmente legato si manifestano principalmente nella sua buona temprabilità, elevata durezza e elevata tenacità. Sempre più ricercatori iniziano a studiare la possibilità di utilizzare acciaio basso legato invece di acciaio ad alto contenuto di manganese come rivestimenti del mulino a umido. Generalmente, l'acciaio debolmente legato viene trasformato in martensite temperata con buone proprietà complete aggiungendo elementi come C, Mn, Cr, Si, Mo, B e selezionando un trattamento termico appropriato.
I nostri ingegneri hanno studiato l'applicazione dell'acciaio zg40cr2simnmov nelle camicie del laminatoio. Il processo di trattamento termico è di ricottura a 900 ℃ + tempra in olio 890 ℃ + tempra (220 ± 10 ℃). Dopo il trattamento termico di cui sopra, la microstruttura dell'acciaio zg40cr2simnmov è martensite temperata monofase e le sue proprietà meccaniche complete sono buone: durezza ≥ 50 HRC, resistenza allo snervamento ≥ 1200 MPa, resistenza all'urto ≥ 18 J / cm2. L'acciaio legato e l'acciaio ad alto contenuto di manganese (proprietà meccaniche: durezza ≤ 229 hb, carico di snervamento ≥ 735mpa, resistenza all'impatto ≥ 147j / cm2) sono stati testati in diverse miniere come l'impianto di allumina della Shandong Aluminium Corporation. I risultati dei test mostrano che la piastra di rivestimento in acciaio zg40cr2simnmov ha una lunga durata in un mulino a sfere a umido e in un mulino a sfere a secco.
I nostri ingegneri hanno inoltre studiato lo studio di un acciaio fuso resistente all'usura a bassa lega e l'uso di piastre di rivestimento. Sono stati esplorati diversi processi di trattamento termico per l'acciaio debolmente legato e il processo ottimale era la tempra a 900 ~ 950 ℃ e la tempra a 500 ~ 550 ℃. Dopo il trattamento termico, l'acciaio legato aveva le migliori proprietà meccaniche, durezza: 46.2 HRC, carico di snervamento: 1500 MPa, resistenza all'urto: 55 J / cm2.
I risultati dell'usura abrasiva da impatto mostrano che la resistenza all'usura dell'acciaio bassolegato temprato a 900 ~ 950 ℃ e temprato a 500 ~ 550 ℃ è migliore di ZGMn13 nelle stesse condizioni di prova. Inoltre, l'acciaio legato e lo ZGMn13 sono stati testati nel concentratore di Sizhou della miniera di rame di Dexing. I risultati mostrano che la durata del rivestimento in acciaio bassolegato multielemento è 1.3 volte superiore a quella della piastra di rivestimento ZGMn13 ordinaria.
Nella condizione della macinazione a umido nelle miniere di metallo, i limiti del tradizionale rivestimento in acciaio ad alto contenuto di manganese, che è ampiamente utilizzato attualmente, sono sempre più importanti ed è tendenza generale che la sua posizione dominante venga sostituita. L'acciaio martensitico a bassa lega resistente all'usura sviluppato attualmente ha una buona resistenza all'usura, ma la sua tenacità è scarsa, il che si traduce in una resistenza agli urti incapace di soddisfare le condizioni di lavoro della piastra di rivestimento della miniera metallica. Una situazione simile esiste in altri acciai legati, che ostacola il rinnovo del rivestimento della miniera. È ancora un compito difficile sviluppare un nuovo acciaio legato resistente all'usura che possa sostituire i tradizionali rivestimenti per acciaierie ad alto contenuto di manganese.
1.2.3.3 Bainite acciaio resistente all'usura
Le proprietà meccaniche complessive dell'acciaio bainitico sono buone e l'acciaio bainitico inferiore ha elevata durezza, elevata tenacità, bassa sensibilità all'intaglio e sensibilità alle cricche. Il metodo di produzione tradizionale dell'acciaio bainitico prevede l'aggiunta di Mo, Ni e altri metalli preziosi e l'adozione di un processo di tempra isotermica. Ciò non solo rende il costo di produzione dell'acciaio bainitico troppo alto, ma porta anche facilmente all'instabilità della qualità dell'acciaio a causa della difficoltà di controllo del processo. Anche l'applicazione industriale dell'acciaio bainitico è seriamente limitata. Con l'ulteriore esplorazione ed esplorazione dell'acciaio bainitico, è stato sviluppato acciaio bainitico a doppia fase, come l'acciaio austenite bainite a doppia fase, l'acciaio austenite bainite rinforzato eutettico, l'acciaio bainite bainite martensitico, ecc. A causa del suo basso costo di produzione, l'acciaio bainite può essere utilizzato nell'industria.
L'acciaio austenite bainite (A / b) a doppia fase combina la forte capacità di incrudimento dell'austenite e l'elevata durezza e tenacità della bainite, quindi l'acciaio a / b a doppia fase ha un'elevata resistenza e una buona tenacità e ha un'eccellente resistenza all'usura. Mn Si Austenite Bainite L'acciaio bifase ottenuto per austemperatura ha una buona resistenza all'usura, che può soddisfare molte condizioni di resistenza all'usura. In questo tipo di acciaio a doppia fase, Mn, Cr e altri elementi con un costo inferiore vengono selezionati per migliorare la temprabilità delle parti in acciaio. Il costo di produzione viene ulteriormente ridotto e si ottiene un nuovo tipo di acciaio a doppia fase Mn Si Austenite Bainite con buone proprietà globali. Viene introdotto un tipo di acciaio bainitico con micro e nanostruttura con austenite trattenuta dispersa nella matrice bainitica. Il nuovo acciaio bainitico ha un'altissima resistenza e plasticità e mostra eccellenti proprietà meccaniche. I risultati mostrano che l'acciaio micro bainitico con austenite ad alta ritenzione ha un alto valore di durezza a una temperatura di rinvenimento relativamente bassa (inferiore a 500 ℃), che mostra una buona stabilità alla tempra.
Sebbene l'acciaio bainitico abbia eccellenti proprietà meccaniche, il suo processo di produzione è complesso e il suo costo è troppo alto, il che limita la sua applicazione nell'industria delle lamiere di rivestimento per molatura a umido delle miniere. L'applicazione industriale dell'acciaio resistente all'usura della serie bainite nelle miniere di metallo richiede ulteriori esplorazioni.
1.2.3.4 Acciaio resistente all'usura perlite
L'acciaio perlitico si ottiene solitamente normalizzando e rinvenendo dopo la lega con cromo, manganese, molibdeno e altri elementi in acciaio al carbonio. L'acciaio perlitico ha una buona tenacità, resistenza alla fatica da impatto, trattamento termico semplice e nessun elemento di lega di valore. Il suo costo di produzione è basso. È un tipo di acciaio legato resistente all'usura e alla corrosione con un grande potenziale di sviluppo. L'acciaio legato ad alto tenore di carbonio Cr Mn Mo resistente all'usura ha una buona tenacità e una certa capacità di incrudimento, quindi può essere utilizzato in ambienti di usura abrasiva corrosiva con un determinato carico di impatto.
La composizione chimica e le proprietà meccaniche dell'acciaio resistente all'usura perlite Cr Mn Mo ad alto tenore di carbonio rappresentativo sono mostrate nella Tabella 1-1.
Tabella 1-1 Composizione chimica e proprietà meccaniche dell'acciaio fuso resistente all'usura perlite | |||||||
Composizione chimica | proprietà meccaniche | ||||||
C | Mn | Si | Ni | Cr | Mo | HBW | KV2 / J |
0.55 | 0.6 | 0.3 | 0 | 2 | 0.3 | 275 | / |
0.65 | 0.9 | 0.7 | 0.2 | 2.5 | 0.4 | 325 | 9.0-13.0 |
0.65 | 0.9 | 0.3 | 0 | 2 | 0.3 | 321 | / |
0.75 | 0.9 | 0.7 | 0.2 | 2.5 | 0.4 | 363 | 8.0-12.0 |
0.75 | 0.6 | 0.3 | 0 | 2 | 0.3 | 350 | / |
0.85 | 0.9 | 0.7 | 0.2 | 2.5 | 0.4 | 400 | 6.0-10.0 |
1.3 Meccanismo di usura e modello
L'usura si riferisce al fenomeno in cui il materiale si separa dalla superficie di contatto a causa di determinate sollecitazioni dovute allo scorrimento relativo del materiale. Il meccanismo di distacco del materiale dalla superficie può essere diverso a causa delle diverse proprietà dei materiali, dell'ambiente di lavoro, del carico e della modalità di azione. Il meccanismo di usura può essere suddiviso in usura adesiva, usura abrasiva, usura da fatica superficiale, usura da sfregamento e usura da impatto. Secondo le statistiche, la perdita economica causata dall'usura abrasiva è la più grande, rappresentando circa il 50% del totale, l'usura adesiva rappresenta il 15% del totale; l'usura da sfregamento rappresenta il 7%; l'usura da erosione rappresenta il 7% del totale; l'usura da corrosione rappresenta il 5% del totale.
1.3.1 Meccanismo di usura abrasiva
L'usura dell'acciaio legato causata dall'usura abrasiva è la più grande, che deriva principalmente da 1. L'usura causata dallo scorrimento della superficie dura e ruvida sulla superficie morbida; 2. L'usura causata dall'attrito reciproco di particelle dure che scivolano tra le superfici di contatto. A seconda delle diverse condizioni di usura, il meccanismo di usura abrasiva può essere suddiviso nelle seguenti due tipologie:
Tipo 1: micro meccanismo di taglio
Sotto l'azione del carico esterno, le particelle di usura sulla superficie del materiale producono una forza sul materiale. Quando la direzione della forza è nella direzione normale, le particelle di usura sulla superficie del materiale producono una forza sul materiale, Quando la direzione della forza è tangenziale, le particelle abrasive si muovono parallelamente alla superficie di usura a causa della tangenziale vigore. Se la resistenza delle particelle abrasive che si muovono sulla superficie del materiale è piccola, taglierà il materiale e produrrà trucioli. Il percorso di taglio delle particelle abrasive sulla superficie del materiale è stretto e poco profondo e le dimensioni di taglio sono piccole, quindi si chiama micro-taglio. Se le particelle abrasive non hanno bordi taglienti o gli angoli sono diversi dalla direzione del percorso di taglio, o il materiale stesso ha una buona plasticità, l'effetto di taglio non farà sì che il materiale produca trucioli, ma sarà spinto in avanti o su entrambi i lati dal particelle abrasive e un solco si formerà sulla superficie del materiale lungo il percorso di movimento delle particelle abrasive.
Tipo 2: meccanismo di sfaldamento a fatica
Il meccanismo di sfaldamento per fatica si riferisce al fatto che la matrice si deforma e si indurisce sotto l'azione di particelle abrasive e si generano crepe sullo strato sotterraneo a causa dello stress da contatto. Le fessure si estendono sulla superficie e cadono sotto forma di uno strato sottile e sulla superficie del materiale si formano cavità irregolari. Quando le particelle abrasive scivolano sulla superficie del campione, si formerà un'ampia area di deformazione plastica. Dopo ripetute deformazioni plastiche, dovute all'incrudimento, la superficie del materiale alla fine si stacca in detriti di usura. In generale, il limite di fatica basato sulla resistenza all'usura del materiale non è corretto.
1.3.2 Meccanismo e modello di corrosione e usura
Il mulino a umido utilizzato nelle miniere metallurgiche non solo subirà l'impatto di carichi pesanti e grave usura, ma sarà anche corroso dalla sospensione liquida. L'usura da corrosione si riferisce al processo di perdita di massa causato dalla reazione elettrochimica o chimica tra la superficie del materiale e l'ambiente circostante, chiamata usura da corrosione. La condizione di lavoro del mulino a umido della miniera è solitamente l'usura da corrosione elettrochimica. Il meccanismo di promozione reciproca tra usura e corrosione fa sì che la perdita di materiali superi il singolo tasso di usura più il tasso di corrosione. Per studiare l'effetto dell'abrasione a umido sul meccanismo di usura, è necessario studiare il meccanismo di corrosione.
1.3.2.1 Promozione dell'usura per corrosione
(1) Modello di rimozione meccanica. La Figura 1-3 mostra il modello di rimozione meccanica. A causa dell'esistenza di un mezzo corrosivo, si verificherà una corrosione uniforme sulla superficie metallica durante la corrosione e l'usura, ei prodotti di corrosione generati possono coprire completamente la superficie del campione. Questo strato di prodotto di corrosione è chiamato film di corrosione. Può impedire l'ulteriore corrosione della superficie del materiale, ma è facile essere consumata da altri materiali duri o particelle abrasive nel relativo scorrimento delle sollecitazioni. Quindi la superficie di metallo nudo è facile da corrodere, quindi l'usura favorisce la corrosione. In uno specifico mezzo di corrosione, la resistenza alla corrosione dei materiali dipende principalmente dal film passivo. In generale, il tasso di usura da corrosione del metallo con scarsa capacità di recupero del film passivo aumenterà di 2 ordini di grandezza o anche di 4 ordini di grandezza rispetto al singolo tasso di corrosione statica.
(2) Secondo il modello elettrochimico, una certa area di deformazione plastica verrà prodotta sulla superficie del campione di metallo a causa della forza di taglio angolare dell'abrasivo. La corrosione elettrochimica della superficie metallica è molto irregolare, il che porta ad un ulteriore aumento del tasso di corrosione.
1.4 Lo scopo, il significato e i contenuti principali di questa ricerca
Il costo di esercizio di un mulino semi-autogeno utilizzato nella produzione di miniere di metallo è enorme e la parte più grave dell'usura e delle spese è il rivestimento del laminatoio. La Cina consuma circa 2.2 milioni di tonnellate di materiali in acciaio resistenti all'usura ogni anno. Tra questi, il rivestimento del laminatoio utilizzato in varie condizioni di produzione consuma fino a 220000 tonnellate di acciaio, che è circa un decimo del consumo totale di parti in acciaio resistenti all'usura.
Le condizioni di lavoro dei mulini semiautogeni utilizzati nella miniera metallurgica sono pessime. Essendo la parte più gravemente danneggiata del mulino, la durata del liner è troppo breve, il che non solo aumenta il costo di esercizio del mulino semi-autogeno, ma influisce anche gravemente sull'efficienza di produzione della miniera di metallo. Attualmente, l'acciaio ad alto contenuto di manganese viene solitamente utilizzato per la piastra di rivestimento del mulino semi-autogeno. Sebbene l'acciaio ad alto contenuto di manganese abbia buone prestazioni globali e una buona capacità di incrudimento, la resistenza allo snervamento dell'acciaio ad alto contenuto di manganese è troppo bassa, che è facile da deformare e guastare, che non può soddisfare le condizioni di servizio del rivestimento semi-autogeno e del servizio la durata della piastra di rivestimento è breve. Al fine di migliorare i problemi di cui sopra, è necessario sviluppare un nuovo tipo di acciaio legato resistente all'usura con buone proprietà globali come sostituto dei rivestimenti per acciaierie ad alto contenuto di manganese.
Sulla base dell'analisi dell'ambiente industriale e minerario del mulino semiautogeno e dell'analisi dei materiali di rivestimento di vari mulini a umido, si è riscontrato che il rivestimento del mulino semiautogeno è di grande importanza L'acciaio legato resistente all'usura poiché la piastra dovrebbe avere sia durezza che tenacità; l'acciaio legato dovrebbe essere la struttura monofase per quanto possibile, o dovrebbe essere la struttura multifase con il buon abbinamento di durezza e tenacità, come struttura a matrice + carburo; l'acciaio legato dovrebbe anche corrispondere a una buona resistenza allo snervamento e avere una certa capacità di resistere alla deformazione; l'acciaio legato dovrebbe avere una buona resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto.
I principali contenuti della ricerca sono i seguenti:
(1) Studio sul trattamento termico degli acciai ad alto tenore di carbonio e bassolegati resistenti all'usura.
Attraverso l'analisi della microstruttura, delle proprietà meccaniche e dell'usura abrasiva da corrosione da impatto di acciaio ad alto tenore di carbonio e bassa lega resistente all'usura con diverso trattamento termico, è stato ottenuto un tipo di acciaio legato alla corrosione resistente all'usura con migliori proprietà complete.
La composizione dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio: C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75%, N 0.10%.
Trattamento termico dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio: 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di tempra in olio + 570 ℃ × 2.5 ore di tempra; 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di tempra in olio + 250 ℃ × 2.5 ore di tempra; 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di normalizzazione + 570 ℃ × 2.5 ore di tempra; 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di normalizzazione + 250 ℃ × 2.5 ore di tempra.
(2) Sulla base del design dell'acciaio legato ad alto tenore di carbonio, sono stati progettati rispettivamente acciaio bainitico ad alto tenore di carbonio resistente all'usura, composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese e acciaio perlato. La colata e il trattamento termico dei rivestimenti del mulino sono stati completati nella Qiming Machinery e la prova preliminare è stata eseguita nelle miniere di metallo.
(3) Osservazione e ricerca della microstruttura.
È stata osservata la struttura metallografica dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio nello stato di trattamento termico ed è stata analizzata l'influenza di diversi processi di trattamento termico sulla microstruttura dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio mediante analisi e confronto. Allo stesso tempo, viene analizzata la microstruttura dell'acciaio bainitico resistente all'usura, dell'acciaio perlato e del rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese.
(4) Test e ricerche sulle proprietà meccaniche.
Sono state testate la durezza e l'energia di impatto dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio come colato e trattato termicamente e sono state studiate la durezza e la resistenza all'impatto dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio dopo diversi trattamenti termici. Allo stesso tempo, la durezza e l'energia assorbita dagli urti dell'acciaio bainitico resistente all'usura, dell'acciaio perlato e del rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese sono state testate e analizzate. Sono state eseguite prove di trazione su acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio come colati e trattati termicamente per studiare la resistenza allo snervamento e altre proprietà degli acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio con diversi processi di trattamento termico. Allo stesso tempo, è stata testata e analizzata la resistenza allo snervamento dell'acciaio bainitico resistente all'usura, dell'acciaio perlitico e del rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese.
(5) Studio sulle caratteristiche di usura abrasiva della corrosione da impatto
Sotto l'energia d'urto di 4.5j e 9j rispettivamente, sono state studiate la resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto e il meccanismo di usura dell'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato con diversi processi di trattamento termico, e la resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto dell'acciaio bainitico resistente all'usura, acciaio perlato e sono state testate e confrontate piastre di rivestimento in composito a matrice di acciaio al manganese. L'analisi fornisce la base per l'applicazione industriale pratica dell'acciaio.
2.0 Condizioni e metodi di prova
Nella condizione di mezzo corrosivo umido, il tasso di corrosione del materiale in acciaio è molto più alto di quello in condizioni asciutte, che è diverse volte allo stato secco. Al fine di sviluppare acciaio legato resistente all'usura, alla corrosione e agli urti resistente all'usura, questo documento ha progettato acciaio ad alto tenore di carbonio e bassa lega resistente all'usura, acciaio bainitico, acciaio perlato e acciaio ad alto contenuto di manganese. , e vengono studiate anche la microstruttura e le proprietà meccaniche di questi acciai legati Test di trazione, test di impatto, corrosione da impatto e test di usura abrasiva sono stati effettuati per ottenere un acciaio resistente all'usura con prestazioni complete migliori, che può fornire un riferimento per la selezione di semilavorati - rivestimenti automatici del mulino.
2.1 Metodo di prova
2.1.1 Testare il blocco del casting
I campioni di acciaio ad alto tenore di carbonio e bassolegato utilizzati in questo documento sono stati fusi in un forno alcalino che riveste un forno a induzione a media frequenza e gettati in un blocco di prova a forma di Y standard, mostrato nella Fig. 2-1. La colata e il trattamento termico di acciaio bainitico ad alto tenore di carbonio resistente all'usura, acciaio perlato e rivestimenti per mulini in composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese sono stati completati nella macchina Qiming e nella miniera è stato effettuato un test preliminare.
2.1.2 Progettazione del processo di trattamento termico
Il processo di trattamento termico ha un'evidente influenza sulla microstruttura, sulle proprietà meccaniche e sulla resistenza all'usura dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato. Il processo di trattamento termico di questo tipo di acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio è mostrato nella Fig. 2-2.
2.1.3 Preparazione del campione
I provini per analisi microstrutturale, durezza, XRD, test di impatto, test di trazione e test di usura abrasiva per corrosione da impatto sono stati tagliati da blocchi di prova a forma di Y di acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio con diversi trattamenti termici e stati di colata. Il modello della macchina da taglio a filo è DK77. Tagliare il blocco di prova con la lavorazione della rettificatrice nella rugosità appropriata.
2.1.4 Osservazione della struttura metallografica
La microstruttura di ogni campione è stata osservata dal microscopio ottico Lycra. Una soluzione di alcol di acido nitrico al 4% in volume è stata utilizzata come soluzione di corrosione per acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese in diversi stati di trattamento termico. A causa della buona resistenza alla corrosione dell'acciaio bainitico, la soluzione alcolica di acido cloridrico di cloruro ferrico viene selezionata come soluzione di corrosione della piastra di rivestimento in acciaio bainitico. La formula della soluzione di corrosione è 1 g di cloruro ferrico, 2 ml di acido cloridrico e 100 ml di etanolo.
2.1.5 Test delle proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche dei materiali, note anche come proprietà meccaniche dei materiali, si riferiscono alle proprietà meccaniche dei materiali sotto vari carichi esterni in un determinato ambiente. Le proprietà meccaniche convenzionali dei materiali metallici includono durezza, resistenza, resistenza agli urti e plasticità. Questo progetto si concentra su macro durezza, prove di impatto e prove di trazione.
La durezza Rockwell (HRC) dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio, il rivestimento in acciaio bainite, il rivestimento in acciaio perlato e la piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio al manganese come trattato termicamente e come colato sono stati testati dal tester di durezza ottico Bromwell HBRVU-187.5. Ogni campione è stato misurato in 10 diverse posizioni e il valore di durezza del campione era la media aritmetica dei risultati del test.
La macchina per prove d'urto a pendolo in metallo strumentata JBW-300hc è stata utilizzata per testare l'energia di assorbimento dell'impatto di campioni Charpy con intaglio a V standard di acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato, rivestimento in acciaio perlato e rivestimento in acciaio bainite rispettivamente come trattato termicamente e come stato fuso; Il rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese ad alto contenuto di manganese è stato trasformato in un campione Charpy con intaglio a u secondo lo standard ed è stata testata l'energia di assorbimento dell'impatto. La dimensione dell'impatto di ciascun tipo di provino intagliato è di 10 mm * 10 mm * 50 mm e la dimensione media dell'impatto di ciascun provino è come mostrato nel disegno delle 3 tacche.
Utilizzando la macchina per prove di trazione universale elettronica controllata da microcomputer WDW-300hc, sono state eseguite prove di trazione su acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio al manganese alta come trattata termicamente e come colata in camera temperatura. I campioni di piastre di rivestimento di materiale a matrice in acciaio ad alto tenore di carbonio, acciaio bainitico, perlite e acciaio ad alto tenore di manganese come colate e trattate termicamente vengono trasformati in barre di prova di trazione, come mostrato nella Fig. 2-5. La velocità di trazione a temperatura ambiente è impostata a 0.05 mm / min e ogni campione viene testato tre volte e viene preso il valore medio.
2.1.6 Prova di usura abrasiva per corrosione da impatto
Il test di usura abrasiva per corrosione da impatto viene eseguito sulla macchina per prove di usura abrasiva a carico dinamico MLD-10a modificata. Il diagramma schematico del tester di usura è mostrato in Fig. 2-6. Dopo la modifica, la macchina di prova può simulare in una certa misura la condizione di usura abrasiva per corrosione da impatto del rivestimento semiautogeno del laminatoio. I parametri di prova specifici sono mostrati nella tabella 2-1.
Tabella 2-1 I parametri tecnici della macchina per prove di usura da corrosione da impatto | |
Nome del parametro | Valore del parametro |
Energia d'urto / J | 4.5 |
Peso martello / kg | 10 |
Tempi / tempo di impatto · min-1 | 100 |
Altezza di caduta libera del martello / mm | 45 |
Velocità di rotazione del campione inferiore / R · min-1 | 100 |
Dimensione / maglia abrasiva | 60-80 (sabbia di quarzo) |
Rapporto di massa tra acqua e sabbia di quarzo | 2:5 |
Massa d'acqua / kg | 1 |
Massa di sabbia quarzosa / kg | 2.5 |
Durante il test, il campione superiore viene installato sul martello e il campione inferiore viene posizionato sul mandrino. Azionato dal motore, il campione inferiore e la lama di miscelazione sull'albero principale ruotano con il motore. Il martello d'urto viene sollevato per impostare l'altezza richiesta di energia d'impatto e quindi cade liberamente. Spinto dal martello, il campione superiore colpisce ripetutamente il campione inferiore e l'abrasivo (sabbia di quarzo bagnata) tra i campioni superiore e inferiore dalla pala di miscelazione. Nell'intervallo di tempo necessario per prepararsi a entrare nel successivo ciclo di erosione da impatto, i campioni superiori e inferiori e gli abrasivi avranno uno scorrimento relativo e il processo è l'usura abrasiva a tre corpi. Sia il campione superiore che quello inferiore sono soggetti a un certo impatto e usura abrasiva, con conseguente perdita di peso del campione, che è la quantità di abrasione del campione.
I campioni inferiori dei campioni sono 45 in acciaio dopo la tempra e la tempra e la durezza è 50 HRC. I campioni superiori sono acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento in materiale composito a matrice di acciaio al manganese come trattato termicamente e come colata. Sotto l'energia di impatto di 4.5j, la dimensione del campione superiore è 10 mm * 10 mm * 30 mm e la faccia dell'estremità inferiore viene trasformata in una superficie ad arco con un diametro di 50 mm, come mostrato nella Fig. 2-7; la parte superiore del campione superiore con energia di impatto 9j è 10 mm * 10 mm * 20 mm e la parte inferiore è 7.07 mm * 7.07 mm * 10 mm e la faccia dell'estremità inferiore viene elaborata in una superficie ad arco con un diametro di 50 mm, come mostrato nella Fig. 2-8.
Prima del test di usura, il campione deve essere pre-molato per 30 minuti per eliminare l'influenza dell'errore di installazione del campione e altri fattori. Dopo la pre-macinazione, rimuovere prima i detriti e altri detriti attaccati alla superficie usurata con una spazzola morbida, quindi pulire il campione con ultrasuoni di etanolo assoluto, asciugarlo immediatamente e pesarlo con bilancia analitica elettronica (pesarlo tre volte ogni volta, e prendi il suo valore medio come la qualità del campione). All'inizio del test di usura, pesare ogni 15 minuti, quindi ripetere l'operazione di pesatura sopra.
2.1.7 Osservazione della morfologia di frattura da impatto, frattura da trazione e usura da corrosione
La frattura da impatto, la frattura da trazione e la morfologia da usura da corrosione dei campioni sono state osservate con ingrandimenti di 500 e 2000 volte utilizzando il microscopio elettronico a scansione di prossimità Phenom. I campioni da osservare sono stati puliti e asciugati con etanolo e la morfologia superficiale dei campioni è stata osservata al microscopio elettronico a scansione e sono stati analizzati il meccanismo di frattura e il meccanismo di usura dell'acciaio legato resistente all'usura.
3.0 Effetto del trattamento termico sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche dei rivestimenti del laminatoio SAG in acciaio ad alto tenore di carbonio e resistente all'usura
Il trattamento termico ha una grande influenza sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche degli acciai basso legati ad alto tenore di carbonio. In questo capitolo viene studiato l'effetto di diversi trattamenti termici sull'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio resistente all'usura con una certa composizione e il processo di trattamento termico è ottimizzato per ottenere l'acciaio legato resistente agli urti e all'usura ottimale.
La composizione chimica dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio resistente all'usura è mostrata nella tabella 3-1.
Tabella 3-1 La composizione chimica degli acciai basso legati ad alto tenore di carbonio e da corrosione per abrasione (% in peso) | |||||||
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo |
0.655 | 0.542 | 0.976 | 0.025 | 0.023 | 2.89 | 0.75 | 0.352 |
Secondo il processo di trattamento termico mostrato nella Fig. 2-2, il blocco di prova a forma di Y è stato trattato termicamente e contrassegnato come campioni 1, 2, 3 e 4, e lo stato di fusione è stato contrassegnato come campione 5. Dopo trattamento termico, i campioni per l'osservazione della microstruttura, il test di durezza, il test di impatto, il test di trazione e il test di usura abrasiva per corrosione da impatto sono stati tagliati da una macchina da taglio a filo.
3.1 Effetto del processo di trattamento termico sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio
3.1.1 Microstruttura
La Figura 3-1 mostra la microstruttura dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio con diversi stati di trattamento termico e la Figura 3-1 (a) (b) mostra la struttura metallografica del campione 1. Dopo la ricottura a 1000 ℃ e la normalizzazione a 950 ℃ e la tempra ad alta temperatura (570 ℃), la microstruttura del campione è perlite. La Fig. 3-1 (c) (d) mostra la struttura metallografica del campione 2. Dopo la ricottura a 1000 ℃ e la normalizzazione a 950 ℃ e il rinvenimento a bassa temperatura (250 ℃), anche la microstruttura del campione è perlite. La Fig. 3-2 (a) (b) mostra la microstruttura ad alta potenza presa dal SEM. Nella microstruttura del campione 1 (Fig. 3-2 (a)), si può osservare la perlite lamellare con alternanza di luce e ombra, e anche la microstruttura del campione 2 (Fig. 3-2 (b)) può essere osservata con perlite lamellare, sotto lo stesso ingrandimento, la struttura perlite di acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (1 × 10) temperato a 570 ℃ tende ad essere sferoidizzata. La Fig. 3-1 (E) (f) mostra la struttura metallografica del campione 3. Dopo la ricottura a 1000 ℃, la tempra in olio a 950 ℃ e la tempra ad alta temperatura (570 ℃), la microstruttura del campione è sorbite temperata con martensite orientamento. La Fig. 3-1 (g) (H) mostra la struttura metallografica del campione 4. Dopo la ricottura a 1000 ℃, la tempra in olio a 950 ℃ e la tempra a bassa temperatura (250 ℃), la microstruttura del campione viene temperata a bassa temperatura martensite. Quando il campione viene spento in olio a 950 ℃ e temperato a bassa temperatura, gli atomi di C si diffondono per primi e fanno precipitare i carburi dispersi dalla soluzione solida α sovrasatura. Con l'aumento della temperatura di rinvenimento, il carburo precipita nell'acciaio legato aumenta e il carburo si trasforma gradualmente in cementite e cresce gradualmente. Con il passare del tempo, l'austenite trattenuta inizia a decomporsi e contemporaneamente precipita la cementite. Quando la temperatura di rinvenimento aumenta a 570 ℃, gli atomi di C sovrasatura precipitano completamente dalla soluzione solida α supersatura e la cementite fine si aggrega e si grossolana, mostrando la sorbite temperata che mantiene l'orientamento della martensite.
La Figura 3-3 mostra i modelli di diffrazione XRD dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio in diversi stati di trattamento termico. Si può vedere dal modello che i campioni in diversi stati di trattamento termico hanno solo fase α o fase α supersatura e fase cementite, senza altre fasi.
3.1.2 Proprietà meccaniche
La Fig. 3-4 mostra la durezza degli acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio in diversi trattamenti termici e stati di colata. I risultati mostrano che: il valore di durezza dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (campione 4) ricotto a 1000 ℃ e temprato in olio a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è il più alto. I valori di durezza del campione 1, del campione 2 e del campione 3 sono molto vicini e significativamente inferiori a quelli del campione 4 e il campione 2 è leggermente superiore al campione 1 e al campione 3. Poiché maggiore è la temperatura di rinvenimento, minore è la durezza di acciaio legato è. La durezza di 2 × 10 campioni temperati a bassa temperatura (250 ℃) è leggermente superiore a quella di 1 × 10 campioni temperati ad alta temperatura (570 ℃) e quella di 4 × 10 campioni temperati a bassa temperatura (250 ℃) è superiore a quella dei campioni 3 × 10. I campioni 1 # e 2 # sono acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio dopo il trattamento di normalizzazione e tempra. La temperatura di rinvenimento ha scarso effetto sul valore di durezza dell'acciaio e la differenza è piccola, quindi il valore di durezza del campione 1 # e del campione 2 # ha poca differenza. Il campione 3 # e il campione 4 # sono acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio dopo il trattamento di tempra e rinvenimento. La temperatura di rinvenimento ha una grande influenza sul valore di durezza del campione. La durezza del campione 4 # temperato a bassa temperatura è molto superiore a quella del campione 3 # dopo la tempra ad alta temperatura.
L'energia assorbita dall'urto di diversi trattamenti termici e acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio come colati è mostrata in Fig. 3-5. I risultati mostrano che l'energia di assorbimento dell'impatto dei campioni 1, 2, 3 e 4 diminuisce a sua volta. L'energia di assorbimento dell'impatto dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato (campione 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ è significativamente superiore a quella di altri campioni. Questo perché dopo la normalizzazione del trattamento, il grado di soluzione solida di ciascun elemento nell'acciaio legato in austenite è migliorato, la segregazione degli elementi in lega nella struttura di colata è migliorata, il grado di omogeneizzazione della struttura di colata è migliorato e la tenacità all'urto del l'acciaio è migliorato. Dopo la normalizzazione e il trattamento termico di tempra, 1 e 2 campioni presentano una struttura perlite con una buona tenacità. La struttura perlite del campione 1 è passivata e tende a sferoidizzare. Pertanto, la tenacità del campione 1 è migliore di quella del campione 2 e l'energia di impatto del campione 1 è maggiore. Dopo il trattamento di tempra in olio e rinvenimento a bassa temperatura, la microstruttura finale dell'acciaio legato è martensite temperata. Il campione mantiene un'elevata durezza e una bassa tenacità come temprato, quindi l'acciaio legato mantiene ancora un'elevata durezza e una bassa tenacità. Dopo la tempra in olio e il rinvenimento ad alte temperature, la martensite ha iniziato a decomporsi e si è formata una grande quantità di sorbite. La durezza del campione 3 è diminuita in modo significativo e la tenacità è aumentata in modo significativo. Pertanto, la tenacità del campione 3 era migliore di quella del campione 4. L'energia di assorbimento degli urti dell'acciaio a basso tenore di carbonio come colato è la più bassa e la tenacità è la peggiore.
I risultati di trazione degli acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio in diversi trattamenti termici e stati di colata sono mostrati nella tabella 3-2. I risultati mostrano che la resistenza alla trazione Rm: 3 # > 1 # > 2 # > 4 # > 5 #; Limite di snervamento Rel: 3 # > 1 # > 2 # > 4 # 、 5 #. In altre parole, la resistenza dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (3 #) ricotto a 1000 ℃, olio spento a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha la massima resistenza e l'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (4 #) ricotto a 1000 ℃, l'olio spento a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ ha la forza più bassa. Allungamento dopo la frattura δ: 1 # > 2 # > 3 # > 4 # > 5 #, ovvero l'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (1 #) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha il la migliore plasticità, 1 #, 2 #, 3 # e 4 # sono fratture miste, I risultati mostrano che la plasticità dell'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (# 4) è stato ricotto a 1000 ℃, olio spento a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è il peggiore, che è una frattura fragile. La resistenza e la plasticità dell'acciaio a basso tenore di carbonio come colato (# 5) sono peggiori di quelle del campione di trattamento termico, che è una frattura fragile.
Tabella 3-2 Risultati della prova di trazione di acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio nel diverso processo di trattamento termico | |||
Articolo no | Resistenza alla trazione / Mpa | Allungamento dopo la frattura /% | Limite di snervamento / Mpa |
1# | 1005 | 14.31 | 850 |
2# | 947 | 13.44 | 760 |
3# | 1269 | 10.53 | 1060 |
4# | 671 | 4.79 | / |
5# | 334 | 3.4 | / |
3.1.3 analisi della frattura da impatto
La Fig. 3-6 mostra la morfologia della frattura da impatto di diversi trattamenti termici e acciai come colati ad alto tenore di carbonio e basso legati. La Fig. 3-6 (a) (b) mostra la morfologia della frattura da impatto dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (campione 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃. I risultati dell'osservazione SEM mostrano che la superficie della frattura è relativamente piatta secondo l'osservazione macroscopica (vedi Fig.3-6 (a)) 3-6 (b)) l'osservazione mostra che ci sono piccole fossette sulla superficie della frattura e una chiara lo schema della lingua può essere visto. Questo campione mostra una tenacità migliore rispetto ad altri campioni. La Fig. 3-6 (c) (d) mostra la morfologia della frattura da impatto dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (campione 2) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temprato a 250 ℃. Si può vedere dall'osservazione a basso ingrandimento (vedere Fig. 3-6 (c)) che la superficie della frattura è relativamente piatta e dall'osservazione ad alta potenza (vedere Fig. 3-6 (d)), una piccola nella frattura è possibile osservare un numero di fossette e si possono osservare evidenti motivi a forma di lingua e bordo di lacerazione. Vengono rivelate le caratteristiche della quasi scollatura. La Fig. 3-6 (E) (f) mostra la morfologia della frattura da impatto dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato (campione 3) ricotto a 1000 ℃, temprato in olio a 950 ℃ e temprato a 570 ℃. La frattura è relativamente piatta secondo l'osservazione a basso ingrandimento (vedi Fig. 3-6 (E)), e ci sono alcune fossette e un piccolo numero di bordi di lacerazione nella frattura osservata ad alto ingrandimento (vedi Fig. 3- 6 (f)). La Fig. 3-6 (g) (H) mostra la morfologia della frattura da impatto dell'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (4 #) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃. La frattura è una frattura intergranulare osservata a basso ingrandimento (vedi Fig. 3-6 (g)), e ci sono alcuni bordi laceranti e la morfologia della frattura quasi scollata ad alto ingrandimento (vedi Fig. 3-6 (H)). La Fig. 3-6 (I) (J) mostra la morfologia della frattura da impatto dell'acciaio colato ad alto tenore di carbonio basso legato (5 #). La frattura mostra un modello di fiume, che è una tipica frattura fragile, e la tenacità del campione come colato è la peggiore.
3.1.4 Analisi della frattura da trazione
La morfologia della frattura da trazione dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio con trattamento termico e stato di colata differenti è mostrata nella Fig. 3-7. La Fig. 3-7 (a) (b) mostra la morfologia della frattura da trazione dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato (# 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃. Si possono osservare piccole fossette e l'area della frattura è grande, che appartiene alla frattura duttile con elevata tenacità. La Fig. 3-7 (c) (d) mostra la morfologia della frattura da trazione di un acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (# 2) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃, si osservano piccole fossette e scanalature parzialmente lisce ingrandimento elevato (Fig. 3-7 (d)). Non si trovano crepe nelle scanalature, che appartengono alla frattura duttile. Le fossette sono più piccole e meno profonde e la durezza del campione è peggiore di quella del n. 1. La Fig. 3-7 (E) (f) mostra la morfologia della frattura da trazione di un acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (# 3) ricotto a 1000 ℃, temprato in olio a 950 ℃ e temprato a 570 ℃. È possibile osservare la maggior parte dei modelli di scollatura e un piccolo numero di minuscole fossette. L'area del modello di scissione è più grande, l'area della fibra è più piccola e il campione n. 3 è una frattura mista. Figura 3-7 (g) (h) La morfologia della frattura da trazione dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (# 4) ricotto a 1000 ℃, olio spento a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ mostra evidenti caratteristiche di frattura del fiume e di scissione. Ad alto ingrandimento (Fig. 3-7 (H)), si osserva un piccolo numero di fossette superficiali nel centro della frattura, ma i campioni appartengono ancora alla frattura fragile. La Fig. 3-7 (I) (J) mostra la morfologia della frattura da trazione dell'acciaio come colato ad alto tenore di carbonio e basso legato (# 5) con evidente modello fluviale ed evidenti caratteristiche di frattura da scissione. Appartiene alla frattura fragile e la tenacità del campione è la peggiore.
Acciai legati ad alto tenore di carbonio e bassolegati resistenti all'usura con composizione di c0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75% e N 0.10% sono stati sottoposti a quattro diversi trattamenti termici. Sono stati studiati gli effetti di diversi trattamenti termici sulla microstruttura e le proprietà meccaniche degli acciai basso legati ad alto tenore di carbonio. I metodi di trattamento termico dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio sono i seguenti: ricottura 1000 ℃ × 6 h + normalizzazione 950 ℃ × 2.5 h + tempra 570 ℃ × 2.5 h; 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di normalizzazione + 250 ℃ × 2.5 ore di tempra; 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di tempra in olio + 570 ℃ × 2.5 ore di tempra; 1000 ℃ × 6 ore di ricottura + 950 ℃ × 2.5 ore di tempra in olio + 250 ℃ × 2.5 ore di tempra. I risultati mostrano che:
- La microstruttura dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio (n. 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ è perlite. La microstruttura dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato (# 2) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è anch'essa perlite. Tuttavia, la struttura perlite del n. 1 è passivata e tende ad essere sferoidizzata, e le sue proprietà complessive sono migliori di quella del n. 2. La microstruttura dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio (campione 3) ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ è sorbite temperata con orientamento martensitico. La microstruttura dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato (# 4) ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è martensite temperata.
- La durezza dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio (n. 4) ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ ha la durezza Rockwell più alta di 57.5 HRC. La durezza degli altri tre tipi di acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio è inferiore a quella del campione 4 e i valori di durezza sono vicini. La durezza dei campioni 1,2,3 è 43.8 HRC, 45.3 HRC e 44.3 HRC.
- Il test di resistenza all'impatto con intaglio a V mostra che l'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (n. 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha la più alta energia di assorbimento degli urti (8.37 J) e la migliore tenacità. I risultati del test di trazione mostrano anche che l'allungamento dopo la frattura δ dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato (n. 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha l'allungamento massimo dopo la frattura (14.31%) e la frattura è una frattura duttile.
- I risultati del test di trazione mostrano che la resistenza dell'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (# 3) ricotto a 1000 ℃, olio spento a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha la resistenza migliore (Rm: 1269mpa, Rel: 1060mpa), il la forza di # 1 , # 2 , # 3 , e # 4 è Rm: 1005 MPa, Rel: 850 MPa; Rm: 947 MPa, Rel: 740 MPa; Rm: 671 MPa.
- Le proprietà meccaniche dell'acciaio a basso tenore di carbonio come colato (# 5) sono peggiori di quelle dei campioni trattati termicamente. Il trattamento termico migliora le proprietà globali dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio.
4.0 Microstruttura e proprietà meccaniche di acciaio bainitico resistente all'usura, acciaio perlato e liner in composito a matrice di acciaio al manganese
Al fine di confrontare e studiare l'acciaio legato resistente all'usura e alla corrosione per la piastra di rivestimento del mulino semi-autogeno, prendendo l'acciaio legato ad alto tenore di carbonio come orientamento di base, la nostra fabbrica ha progettato tre tipi di acciaio legato ad alto tenore di carbonio e i loro materiali compositi e le piastre di rivestimento realizzate. La colata e il trattamento termico sono stati completati nel nostro stabilimento e la prova preliminare è stata effettuata nelle miniere di metallo.
La composizione chimica dei rivestimenti per mulini in composito a matrice di acciaio bainitico, perlite e acciaio ad alto contenuto di manganese è mostrata nella Tabella 4-1, nella Tabella 4-2 e nella Tabella 4-3.
Tabella 4-1 La composizione chimica delle piastre di rivestimento in acciaio bainite (% in peso) | |||||||
C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni |
0.687 | 1.422 | 0.895 | 0.053 | 0.029 | 4.571 | 0.424 | 0.269 |
Tabella 4-2 La composizione chimica delle piastre di rivestimento in acciaio perlato (% in peso) | |||||||
C | Si | Mn | Al | W | Cr | Cu | Ni |
0.817 | 0.43 | 0.843 | 0.028 | 0.199 | 3.103 | 0.111 | 0.202 |
Tabella 4-3 La composizione chimica delle lastre di rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese (% in peso) | |||||||
C | Si | Mn | Al | Cr | V | Ti | Ni |
1.197 | 0.563 | 20.547 | 0.271 | 0.143 | 0.76 | 0.232 | 0.259 |
Dopo che il rivestimento in acciaio bainite, il rivestimento in acciaio perlato e il rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese sono stati rimossi, i campioni per l'osservazione della microstruttura, il test di durezza, il test di impatto, il test di trazione e il test di usura abrasiva per corrosione da impatto vengono tagliati dalla macchina per taglio a filo.
4.1 Microstruttura e proprietà meccaniche di acciaio bainitico, acciaio perlato e rivestimenti in composito a matrice di acciaio al manganese
4.1.1 Microstruttura
La Figura 4-1 mostra la struttura metallografica della piastra di rivestimento in acciaio bainitico e la Figura 4-1 (a) (b) mostra la struttura metallografica della superficie antiusura. Si possono osservare la struttura della bainite inferiore aghiforme nera (vedere la freccia nella Figura 4-1 (b)), la struttura della bainite superiore simile a una piuma (vedere il cerchio della Figura 4-1 (b)) e un po 'di austenite trattenuta bianca. La Fig. 4-1 (c) (d) mostra la struttura metallografica della superficie di usura. Si possono osservare la struttura nera aghiforme della bainite inferiore e un po 'di austenite bianca trattenuta. La bainite inferiore nera aghiforme sulla superficie antiusura è più fine della superficie antiusura.
La Figura 4-2 mostra il modello di diffrazione XRD della piastra di rivestimento in acciaio bainite. Il modello di diffrazione del campione di acciaio bainitico mostra i picchi di diffrazione della fase α e della fase γ, e non vi è alcun picco di diffrazione evidente del carburo nel diagramma.
La Fig. 4-3 mostra la struttura metallografica della piastra di rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese, FIG. 4-3 (a) mostra la macrografia, FIG. 4-3 (b) mostra un diagramma ad alto ingrandimento e la Fig. 4-3 (b) mostra un gran numero di carburi sul bordo del grano di austenite. Sulla superficie del campione di lastra di rivestimento in composito a matrice di acciaio al manganese lucido e corroso, sono state scattate rispettivamente 10 immagini metallografiche con l'ingrandimento di 100 volte (vedere Fig. 4-4). La frazione di area dei carburi nel campo visivo è stata analizzata utilizzando il software Las phase expert software del microscopio metallografico Lycra e si è preso il valore medio aritmetico. Secondo il calcolo, il contenuto di carburo nel rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese ad alto contenuto è del 9.73%. I carburi sono dispersi nell'austenite come seconda fase, il che migliora la resistenza all'usura e la resistenza allo snervamento del materiale. Il materiale di rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese è un materiale composito con struttura austenite come matrice e carburo come seconda fase.
La Fig. 4-4 mostra il modello di diffrazione XRD di una piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio al manganese, in cui sono presenti picchi di diffrazione della fase γ e del carburo, ma nessun picco di diffrazione della martensite.
La Fig. 4-6 mostra la microstruttura del rivestimento in acciaio perlato e la Fig. 4-6 (a) (b) mostra la struttura metallografica presa dal microscopio metallografico Lycra. Si può osservare che la struttura perlite è in bianco e nero (vedi Fig. 4-6 (b) cerchio nero). L'area bianca è ferrite e quella nera è cementite. La Fig. 4-6 (c) mostra la microstruttura ad alta potenza del SEM. Si può vedere la perlite con fasi luminose e scure. La parte più chiara è cementite e la parte più scura è ferrite.
La Figura 4-7 mostra il modello di diffrazione XRD dei rivestimenti dell'acciaieria perlite. Ci sono picchi di diffrazione della fase α e della fase Fe3C nel modello di diffrazione dei rivestimenti del mulino perlato e non appare alcun picco residuo di austenite evidente.
4.1.2 Proprietà meccaniche
La Tabella 4-4 mostra i risultati dei test di durezza e resistenza agli urti del rivestimento in acciaio bainite, rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese alto e rivestimento in acciaio perlato. I risultati mostrano che il rivestimento in acciaio bainite ha buone proprietà di corrispondenza di durezza e tenacità; il composito a matrice di acciaio al manganese ha una durezza scarsa ma una buona tenacità senza incrudimento; la tenacità dell'acciaio perlato è scarsa.
Tabella 4-4 Durezza Rockwell e resistenza agli urti di tre tipi di rivestimenti per acciai legati | |
Articolo | Risultato |
Durezza dei rivestimenti per acciai legati bainitici (HRC) | 51.7 |
Durezza dei rivestimenti in acciaio legato composito a matrice di acciaio al manganese (HRC) | 26.5 |
Durezza dei rivestimenti in acciaio legato perlite (HRC) | 31.3 |
Energia di assorbimento degli urti con intaglio a V delle camicie in acciaio legato bainitico (J) | 7.5 |
Energia di assorbimento degli urti con intaglio a U di rivestimenti in acciaio legato composito a matrice di acciaio al manganese (J) | 87.7 |
Energia di assorbimento dell'impatto delle camicie in acciaio legato perlite con intaglio a V (J) | 6 |
La Figura 4-8 è un confronto della distribuzione della durezza nell'area dello strato indurito di tre tipi di materiali di rivestimento, vale a dire rivestimento in acciaio bainite, piastra di rivestimento composita a base di acciaio al manganese alto e rivestimento in acciaio perlato. I risultati mostrano che la piastra di rivestimento composita a base di acciaio ad alto contenuto di manganese e il rivestimento in acciaio bainite hanno evidenti fenomeni di indurimento dopo una prova in miniera. La profondità di indurimento della lavorazione del rivestimento composito a base di acciaio al manganese è di 12 mm e la durezza della piastra di rivestimento è aumentata a 667 HV (58.7 HRC); la profondità di tempra di lavorazione del rivestimento in acciaio bainitico è di 10 mm, la durezza di HVS è stata aumentata di quasi il 50% mediante tempra a macchina e non si è verificato alcun fenomeno di indurimento evidente nel rivestimento in acciaio perlato.
La Tabella 4-5 mostra i risultati del test di trazione di rivestimenti per mulini in composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese e rivestimenti per acciaierie perlite. I risultati mostrano che la resistenza alla trazione delle fodere per mulini in materiale composito con matrice in acciaio perlato è equivalente a quella delle fodere in materiale composito con matrice in acciaio al manganese, ma la piastra di rivestimento in materiale composito a matrice in acciaio al manganese ha una resistenza allo snervamento maggiore rispetto alle fodere per acciaierie in perlite. Allo stesso tempo, l'allungamento dopo la frattura del rivestimento in acciaio perlato è superiore a quello del composito a matrice in acciaio al manganese e il rivestimento in materiale composito a matrice in acciaio al manganese ha una migliore tenacità.
Tabella 4-5 Risultati della prova di trazione di diversi rivestimenti di acciai legati | |||
Articolo no | Resistenza alla trazione / Mpa | Allungamento dopo la frattura /% | Limite di snervamento / Mpa |
Liner composito a matrice di acciaio al manganese | 743 | 9.2 | 547 |
Fodera in acciaio perlato | 766 | 6.7 | 420 |
4.1.3 Analisi della frattura da impatto
La Fig. 4-9 mostra la morfologia della frattura da impatto del rivestimento in acciaio bainite, rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese alto e rivestimento in acciaio perlato. La Fig. 4-9 (a) (b) mostra la morfologia della frattura da impatto del materiale del rivestimento in acciaio bainitico. La superficie della frattura è relativamente piatta con un piccolo numero di bordi di rottura e un ingrandimento elevato (Fig. 4-9 (a)) La resistenza alla frattura delle fossette (B-9) è bassa, ma l'energia di frattura è piccola. La Fig. 4-9 (c) (d) mostra la morfologia della frattura da impatto del materiale di rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese. Dal basso ingrandimento (Fig. 4-9 (c)), si osserva un'evidente deformazione plastica sulla superficie della frattura e sulla sezione trasversale appaiono delle fossette. Ad alto ingrandimento (Fig. 4-9 (d)), si possono osservare contemporaneamente fossette grandi e piccole, e le fossette grandi sono profonde e le fossette sono intrecciate l'una con l'altra. La Figura 4-9 (E) (f) mostra la morfologia della frattura da impatto del materiale del rivestimento in acciaio perlato. La superficie della frattura è relativamente piatta a basso ingrandimento (Fig. 4-9 (E)), mentre il modello del fiume può essere osservato ad alto ingrandimento (Fig. 4-9 (f)). Allo stesso tempo, è possibile osservare un piccolo numero di fossette sul bordo del modello del fiume. Il campione è una frattura fragile nella vista macro e una frattura plastica nella parte locale nella vista micro.
4.1.4 Analisi della frattura da trazione
La Figura 4-10 mostra la morfologia della frattura da trazione della piastra di rivestimento composita con matrice in acciaio ad alto contenuto di manganese e della piastra di rivestimento in acciaio perlite e la Figura 4-10 (a) (b) mostra la morfologia della frattura da trazione del materiale della piastra di rivestimento composita con matrice in acciaio ad alto contenuto di manganese. Dalla bassa potenza (Fig. 4-10 (a)), la frattura ha un'evidente deformazione plastica, una piccola quantità di bordo di lacerazione e un alto ingrandimento (Fig. Si può osservare un piccolo numero di fossette superficiali e un gran numero di gradini di scissione in 4-10 (b). Il campione appartiene alla modalità di frattura mista. La Fig. 4-10 (c) (d) mostra la morfologia della frattura da trazione del materiale di rivestimento in acciaio perlato. La superficie della frattura è relativamente piatta se osservata a basso ingrandimento ( Fig. 4-10 (c)) L'ovvio andamento del fiume e il bordo di strappo possono essere osservati ad alto ingrandimento (Fig. 4-10 (d)) Il campione appartiene a una frattura fragile.
4.2 I risultati
- La microstruttura delle camicie in acciaio legato bainitico mostra bainite inferiore nera aghiforme e parte di bainite superiore simile a una piuma, con una durezza di 51.7 HRC. Dopo che il rivestimento del mulino è stato testato nelle miniere, ha una certa profondità di incrudimento di 10 mm. La durezza del rivestimento del laminatoio è aumentata di 50 HV. L'energia d'urto assorbita dall'intaglio a V del rivestimento in acciaio bainite è 7.50 J e la superficie di frattura è una frattura duttile. I rivestimenti per acciai in lega di bainite hanno buone proprietà meccaniche complete.
- La microstruttura del rivestimento del laminatoio composito a matrice di acciaio al manganese è una struttura austenitica. Ci sono molti carburi nel bordo del grano di austenite e il contenuto di carburo è del 9.73%. Il materiale di rivestimento del materiale composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese è un materiale composito con struttura austenite come matrice e carburo come seconda fase. La durezza del rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese è di 26.5 HRC senza incrudimento. Dopo essere stato utilizzato nelle miniere, si verifica un evidente incrudimento. La profondità di incrudimento è di 12 mm. La durezza massima è 667 HV (58.7 HRC). L'energia assorbita dall'impatto dell'intaglio a U standard del rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese è di 87.70 J e la frattura da impatto è una frattura duttile. L'allungamento dopo la frattura da trazione del rivestimento composito a matrice in acciaio ad alto contenuto di manganese è del 9.20% e la frattura da trazione è una frattura mista. Il rivestimento del laminatoio composito a matrice di acciaio al manganese ha una buona tenacità. La resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento dei rivestimenti per mulini in composito a matrice di acciaio al manganese sono 743 MPa e 547 MPa.
- I risultati mostrano che la microstruttura dei rivestimenti per acciai in lega di perlite è tipicamente con struttura perlite bianca e nera con una durezza di 31.3 ore e non vi è alcun fenomeno evidente di incrudimento dopo l'uso di prova nelle miniere. L'energia di assorbimento dell'impatto dell'intaglio a V standard del rivestimento in acciaio perlato è 6.00j e la superficie della frattura è una frattura plastica microlocale e una frattura macro fragile. L'allungamento del rivestimento in acciaio perlato dopo la frattura da trazione è del 6.70%, la frattura da trazione è una frattura fragile, la tenacità è elevata e il rivestimento del composito a matrice in acciaio al manganese è scadente. Il carico di rottura e il carico di snervamento del rivestimento in acciaio perlato sono 766 MPa e 420 MPa.
5.0 Corrosione da impatto e resistenza all'usura abrasiva dei rivestimenti semi-autogeni dei mulini in acciaio legato
I rivestimenti del mulino semiautogeno non sono solo colpiti e usurati dal liquame, ma anche corrosi dal liquame nel tamburo, il che riduce notevolmente la durata del rivestimento. Il test di usura abrasiva per corrosione da impatto può simulare bene le condizioni di usura della piastra di rivestimento del mulino semiautogeno. Al momento, la ricerca sulla resistenza all'usura e sulle prestazioni di corrosione dei materiali è principalmente quella di misurare la perdita di peso per abrasione dei materiali nel test di usura abrasiva per corrosione da impatto in condizioni di usura a tre corpi, quindi osservare la morfologia di usura dei campioni mediante microscopio elettronico a scansione e quindi analizzare il meccanismo di usura. In questo capitolo, la resistenza all'usura e il meccanismo di usura di diversi campioni vengono analizzati attraverso la perdita di usura abrasiva da corrosione da impatto e la morfologia dell'acciaio resistente alla corrosione ad alto tenore di carbonio e basso legato trattato termicamente, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlite e acciaio ad alto contenuto di manganese rivestimento composito a matrice.
5.1 Caratteristiche di usura abrasiva della corrosione da impatto con un'energia di impatto di 4.5 J.
5.1.1 resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto
Sotto l'effetto dell'energia di impatto di 4.5j, la perdita di peso per usura di acciaio ad alto tenore di carbonio e bassa lega resistente alla corrosione, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio al manganese in diversi stati di trattamento termico con usura abrasiva da corrosione da impatto l'ora è mostrata in Fig. 5-1.
- I risultati mostrano che la perdita di peso di ogni campione aumenta con il tempo e il tasso di usura è stabile;
- La resistenza all'usura di ogni campione è la seguente: piastra di rivestimento in acciaio bainite > 1000 ℃ ricottura +950 ℃ normalizzazione +570 ℃ temperato ad alto tenore di carbonio basso legato alloy 1000 ℃ ricottura +950 ℃ tempra in olio +250 ℃ temperato ad alto tenore di carbonio basso legato> rivestimento in acciaio perlato > 1000 ℃ ricottura +950 ℃ normalizzazione +250 ℃ tempera acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio > 1000 ℃ ricottura +950 ℃ tempra in olio +570 ℃ tempera acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato> alta base in acciaio al manganese rivestimento composito di laminazione.
5.1.2 Analisi del meccanismo di abrasione
Esistono due principali meccanismi di usura dell'usura abrasiva da impatto: uno è l'usura causata dal taglio abrasivo e dalla scalpellatura; l'altro è l'usura da fatica causata dalla deformazione ripetuta di vaiolatura sotto la forza d'urto. In condizioni di molatura a umido, l'usura abrasiva da impatto è principalmente perdita di usura abrasiva e accompagnata da corrosione elettrochimica, che si promuove a vicenda e accelera il tasso di usura dei materiali.
La Figura 5-2 mostra la morfologia della superficie di usura dell'acciaio resistente alla corrosione ad alto tenore di carbonio e del rivestimento in acciaio bainite, del rivestimento in acciaio perlato e della piastra di rivestimento in materiale composito a matrice di acciaio al manganese in diversi stati di trattamento termico.
La Fig. 5-2 (a) (b) mostra la morfologia dell'usura del campione 1R, ovvero l'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃ e normalizzato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃. A basso ingrandimento (Fig. 5-2 (a)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-2 (b)), si possono osservare solchi di taglio e sulla superficie usurata appare una piccola quantità di cavità di sfaldamento a fatica. Il campione è principalmente un meccanismo di micro-taglio. Il campione è perlite con un valore di durezza di 43.7 HRC e ha una certa resistenza al taglio. Allo stesso tempo, il campione ha una forte tenacità. Durante il processo di usura abrasiva da corrosione da impatto, può produrre una grande deformazione plastica. Prima della deformazione plastica, si trasforma in un cuneo di deformazione plastica e in una cresta di plastica sotto l'azione della forza d'urto e della sabbia di quarzo. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-2 (c) (d) mostra la morfologia di usura del campione 2R, ovvero l'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃ e normalizzato a 950 ℃ e temprato a 250 ℃. A basso ingrandimento (Fig. 5-2 (c)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-2 (d)), si possono osservare solchi di taglio larghi e poco profondi e si possono vedere evidenti cunei di deformazione plastica, creste di plastica e alcuni trucioli di taglio causati dalla deformazione plastica, Allo stesso tempo, un compaiono piccole quantità di pozzi di sfaldamento, che è principalmente un meccanismo di micro-taglio, accompagnato da una piccola quantità di scheggiatura da fatica per deformazione plastica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-2 (E) (f) mostra la morfologia di usura del campione 3R, ovvero l'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, temprato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃. A basso ingrandimento (Fig. 5-2 (E)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta con alcuni detriti. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-2 (f)), si può osservare un gran numero di cavità irregolari. Il meccanismo di usura del campione è il meccanismo di scheggiatura per fatica plastica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-2 (g) (H) mostra la morfologia di usura del campione 4R, ovvero l'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃ e temprato a 950 ℃ e temprato a 250 ℃. A basso ingrandimento (Fig. 5-2 (g)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-2 (H)) si possono osservare solchi poco profondi e corti. Poiché il campione è martensite temperata, la sua durezza raggiunge 57.5 HRC ha una forte resistenza al taglio. È possibile osservare contemporaneamente un gran numero di cavità irregolari sulla superficie usurata. La plasticità del campione è bassa. Sotto l'azione dello stress periodico, si verifica una deformazione plastica ripetuta, che forma una fonte di concentrazione di stress, crepe da fatica e infine scheggiature da fatica. Il meccanismo di usura del campione è la scheggiatura per fatica della plastica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-2 (I) (J) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 5R, ovvero il materiale del rivestimento in acciaio bainitico. A basso ingrandimento (Fig 5-2 (J)) si può osservare che esistono contemporaneamente solchi di taglio lunghi e solchi di taglio brevi e si può vedere una piccola quantità di pozzi di sfaldamento irregolari. Il meccanismo di micro-taglio del campione è principalmente il micro-taglio. Il campione ha una struttura bainitica, ha un buon abbinamento di tenacità, un valore di durezza elevato (51.3 HRC) e una certa resistenza al taglio; Allo stesso tempo, il campione ha una forte tenacità, che può produrre una grande deformazione plastica e un piccolo numero di cavità di sfaldamento nel processo di usura abrasiva da corrosione da impatto. Pertanto, la resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto del campione è la migliore. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-2 (k) (L) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 6R, ovvero il materiale di rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese ad alto ingrandimento (Fig. 5-2) (k) (la superficie di usura del campione è relativamente piatto, è possibile osservare una piccola quantità di solchi di taglio e solchi di taglio lunghi e profondi e parte dei detriti di usura possono essere osservati a momenti elevati (Fig. 5-2 (L)), indicando che la capacità antitaglio del campione è scadente e sulla superficie usurata è possibile osservare un gran numero di cavità irregolari e il meccanismo di micro-taglio è il meccanismo principale del campione. Non c'è corrosione evidente sulla superficie usurata del campione, il che indica che il la resistenza alla corrosione del campione è buona. La durezza del campione è bassa senza incrudimento. Non può ottenere una durezza di incrudimento sufficiente sotto l'energia di impatto di 4.5j. Pertanto, la resistenza al taglio del campione è scarsa e l'impatto di la resistenza all'usura abrasiva alla corrosione è la peggiore.
La Fig. 5-2 (m) (n) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 7R, ovvero il materiale di rivestimento in acciaio perlato. A basso ingrandimento (Fig. 5-2 (m)), la superficie di abrasione del campione è relativamente piatta e si può osservare un piccolo numero di cavità. Ad alto ingrandimento (Fig 5-2 (n)) è possibile osservare solchi di taglio profondi e detriti di usura, e la capacità antitaglio del campione è scarsa. Intorno al solco di taglio e ai detriti si possono osservare alcune cavità irregolari. Il meccanismo di micro-taglio e la percentuale di frammentazione a fatica del campione sono simili. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
In conclusione, nel test di usura abrasiva per corrosione da impatto con energia di impatto di 4.5j, alcuni campioni sono principalmente meccanismi di usura da micro-taglio, alcuni campioni sono principalmente meccanismi di usura da sfaldamento affaticati e alcuni campioni sono ugualmente sollecitati sui due meccanismi di usura. La resistenza all'erosione da impatto dei provini è determinata dai due meccanismi, ovvero durezza e tenacità. Secondo i risultati del test, l'acciaio bainitico ha la migliore corrispondenza di durezza e tenacità e la migliore resistenza agli urti e all'abrasione. La resistenza all'usura del rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese è la peggiore perché non può ottenere abbastanza incrudimento. Questo risultato è coerente con il risultato della perdita di peso per abrasione.
5.1.3 Effetto di incrudimento degli acciai legati resistenti all'usura con un'energia d'impatto di 4.5J
Al fine di esplorare l'effetto di incrudimento di diversi acciai legati resistenti all'usura, è stata misurata la curva di cambiamento graduale della microdurezza dello strato sottosuperficiale usurato di diversi acciai legati resistenti all'usura con un'energia d'urto di 4.5j, ovvero il lavoro di usura da impatto- curva di indurimento. La Figura 5-3 mostra le curve di incrudimento di acciaio ad alto tenore di carbonio e bassa lega resistente alla corrosione, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio al manganese con un'energia d'impatto di 4.5j.
Si può vedere dalla figura che nella condizione di energia d'urto di 4.5j, diversi acciai legati resistenti all'usura hanno un certo grado di capacità di incrudimento. Più vicino alla superficie di usura, migliore è l'effetto di incrudimento; più è lontano dalla superficie di usura, peggiore è l'effetto di incrudimento; il tasso di indurimento del composito a matrice di acciaio al manganese è il più grande e la durezza aumenta di quasi 264. I risultati mostrano che la durezza dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, l'olio temprato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è la più alta durezza. La durezza dell'acciaio bainitico è seconda solo a quella del ricotto a 1000 ℃, dell'olio temprato a 950 ℃ e temprato a 250 ℃. Tuttavia, la tenacità del primo è migliore di quella del secondo, e il primo ha una durezza relativamente alta, quindi il primo ha un'elevata durezza a 4.5j I risultati mostrano che la resistenza all'usura dell'acciaio bainitico è la migliore sotto l'energia d'urto, che è coerente con il risultato dell'analisi della qualità dell'usura da corrosione.
5.2 Caratteristiche di usura dell'abrasivo per corrosione da impatto con energia di impatto di 9J
5.2.1 resistenza all'usura abrasiva alla corrosione da impatto
Sotto l'effetto dell'energia di impatto 9j, viene mostrata la perdita di usura dell'acciaio resistente alla corrosione ad alto tenore di carbonio a bassa lega, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento composita a matrice di acciaio al manganese in diversi stati di trattamento termico con tempo di usura abrasiva per corrosione da impatto in Fig. 5-4
- I risultati mostrano che la perdita di peso di ogni campione aumenta con il tempo e il tasso di usura è stabile;
- La resistenza all'usura e la resistenza alla corrosione dei campioni da alta a bassa sono 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 570 ℃ tempera acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio> piastra di rivestimento in acciaio bainitico ≥ 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ tempra in olio + 570 ℃ tempera ad alto tenore di carbonio acciaio debolmente legato> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ tempra in olio + 250 ℃ tempera acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato ≥ acciaio ad alto tenore di manganese matrice materiale composito piastra di rivestimento> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 250 ℃ tempera acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato ≥ acciaio perlite rivestimento.
5.2.2 Analisi del meccanismo di abrasione
La Figura 5-5 mostra la morfologia della superficie usurata di acciaio ad alto tenore di carbonio e bassa lega resistente alla corrosione, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento in materiale composito a matrice di acciaio al manganese in diversi stati di trattamento termico.
La Fig. 5-5 (a) (b) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 1R, cioè l'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato ricotto a 1000 ℃ e normalizzato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (a)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-5 (b)), si possono osservare evidenti scanalature di taglio, con scanalature profonde e un piccolo numero di cavità di sfaldamento a fatica. Il campione mostra il meccanismo di usura da taglio di Il fattore principale è la scheggiatura per fatica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-5 (c) (d) mostra la morfologia dell'usura del campione 2R, ovvero ricottura a 1000 ℃ + 950 ℃ normalizzazione + 250 ℃ tempera ad alto tenore di carbonio basso legato. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (c)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-5 (d)), si possono osservare solchi di taglio grandi e piccoli contemporaneamente, una piccola quantità di detriti da taglio e una piccola quantità di scheggiatura si possono osservare intorno al grande solco di taglio. che il meccanismo principale del provino è il taglio, accompagnato da una certa quantità di meccanismo di scheggiatura a fatica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-5 (E) (f) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 3R, ovvero ricottura a 1000 ℃ + tempra in olio 950 ℃ + tempera a 570 ℃ acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (E)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta senza una fossa di scheggiatura da fatica evidente. Ad alto ingrandimento (Fig 5-5 (f)), sono stati osservati molti solchi di taglio evidenti e alcune cavità di sfaldamento per fatica. Il meccanismo di taglio del campione era principalmente un meccanismo di taglio e allo stesso tempo c'era un meccanismo di scheggiatura a fatica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-5 (g) (H) mostra la morfologia dell'usura del campione 4R, ovvero ricottura a 1000 ℃ + tempra in olio 950 ℃ + tempra a 250 ℃ su acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (g)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-5 (H)), si possono osservare molti piccoli solchi di taglio corti e poco profondi e si trova anche un piccolo numero di solchi di taglio piccoli lunghi e poco profondi. I pozzi di sfaldamento a fatica di diverse dimensioni sono distribuiti sulla superficie usurata. Il meccanismo di sfaldamento a fatica è il meccanismo principale del provino e allo stesso tempo esiste una piccola quantità di meccanismo di taglio. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-5 (I) (J) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 5R, cioè il materiale del rivestimento in acciaio bainitico. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (I)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta e si possono vedere evidenti solchi di taglio. Ad alto ingrandimento (Fig 5-5 (J)). Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-5 (k) (L) mostra la morfologia dell'usura del campione 6R, ovvero il materiale di rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese alto. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (k)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta e si può osservare un evidente solco di taglio. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-5 (L)), il solco di taglio è poco profondo e si possono osservare alcuni detriti. In questa condizione, il solco di taglio della superficie di usura è 4.5j In condizioni di energia di impatto, il campione è corto e poco profondo, il che indica che il campione ha una maggiore capacità anti-taglio nell'usura abrasiva corrosiva sotto un'elevata energia di impatto. Sulla superficie usurata si possono osservare delle scheggiature irregolari e il meccanismo di micro-taglio è il meccanismo principale del campione. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
La Fig. 5-5 (m) (n) mostra la morfologia dell'abrasione del campione 7R, ovvero il materiale del rivestimento in acciaio perlato. A basso ingrandimento (Fig. 5-5 (m)), la superficie di usura del campione è relativamente piatta e si possono osservare evidenti cavità di scheggiatura. Ad alto ingrandimento (Fig. 5-5 (n)), i pozzi di scheggiatura per fatica presentano tracce di deformazione plastica ripetuta e si possono osservare una piccola quantità di solchi di taglio e detriti da usura. Il meccanismo di scheggiatura per fatica del campione è principalmente la scheggiatura per fatica. Non vi è alcuna evidente corrosione sulla superficie usurata del campione, il che indica che la resistenza alla corrosione del campione è buona.
In conclusione, nel test di usura abrasiva per corrosione da impatto con energia di impatto di 9j, alcuni campioni sono principalmente meccanismi di usura per micro-taglio e alcuni campioni sono principalmente meccanismi di usura da sfaldamento affaticati. La resistenza all'erosione da impatto dei provini è determinata dai due meccanismi, ovvero durezza e tenacità. In base ai risultati del test, l'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha una buona corrispondenza tra durezza e tenacità, e la tenacità è la migliore, quindi la resistenza all'usura all'impatto è la migliore . La piastra di rivestimento in materiale composito a matrice di acciaio al manganese può ottenere un certo incrudimento sotto una grande energia di impatto e la sua resistenza all'usura e alla corrosione sono migliorate in questa condizione. Questo risultato è coerente con il risultato della perdita di peso per abrasione.
5.2.3 Effetto di incrudimento degli acciai legati resistenti all'usura con un'energia d'impatto di 9J
La Figura 5-6 mostra le curve di usura e incrudimento di acciaio ad alto tenore di carbonio e bassa lega resistente alla corrosione, rivestimento in acciaio bainite, rivestimento in acciaio perlato e piastra di rivestimento in composito a matrice di acciaio al manganese con un'energia d'impatto di 9j. Si può vedere dalla figura che nella condizione di energia d'urto di 9j, diversi acciai legati resistenti all'usura hanno un certo grado di capacità di incrudimento. Più vicino alla superficie di usura, migliore è l'effetto di incrudimento; più è lontano dalla superficie di usura, peggiore è l'effetto di incrudimento; il tasso di indurimento del composito a matrice di acciaio al manganese è il più grande e l'incrudimento è duro Dopo la ricottura a 1000 ℃, la tempra in olio a 950 ℃ e la tempra a 250 ℃, la durezza dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio è la più alta L'indurimento del lavoro La durezza dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃ e normalizzato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃ è solo inferiore a quella del ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃. Tuttavia, il primo ha una tenacità migliore del secondo e il primo ha una durezza piuttosto elevata. Pertanto, il primo viene ricotto a 1000 ℃ sotto la condizione di energia di impatto di 9j + I risultati mostrano che la resistenza all'usura dell'acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ è la migliore, il che è coerente con il risultato di analisi della qualità dell'usura da corrosione.
5.3 I risultati
L'acciaio resistente all'usura ad alto tenore di carbonio e basso legato con una composizione di Fe 93.50%, C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35%, Ni 0.75% e N 0.10% è stato trattato da quattro diversi trattamenti termici. Sono stati effettuati i test di usura abrasiva per corrosione da impatto dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio trattato termicamente, del rivestimento in acciaio bainite, del rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese e del rivestimento in acciaio perlato:
- Nel test di usura abrasiva per corrosione da impatto con energia di impatto di 4.5J, la resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto del rivestimento in acciaio bainitico è il rivestimento in acciaio bainitico> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 570 ℃ acciaio temperato ad alto tenore di carbonio basso legato> 1000 ℃ ricottura + Tempra in olio 950 ℃ + 250 ℃ Acciaio temperato ad alto tenore di carbonio basso legato> rivestimento in acciaio perlato> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 250 ℃ acciaio temperato ad alto tenore di carbonio basso legato> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ tempra in olio + 570 ℃ temperato ad alto tenore di carbonio basso acciaio legato> piastra di rivestimento in composito a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese. I risultati mostrano che la perdita di peso dell'acciaio legato aumenta con il tempo e in modo quasi lineare.
- Sotto l'energia di impatto di 4.5j, parte dei campioni sono principalmente meccanismi di usura di micro-taglio, alcuni campioni sono principalmente meccanismi di usura da sfaldamento affaticati e alcuni campioni hanno entrambi i meccanismi di usura. Acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 570 ℃, acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 250 ℃, rivestimenti in acciaio bainite e rivestimenti in composito a matrice di acciaio al manganese sono principalmente meccanismo di micro-taglio, integrato da meccanismo di usura scheggiatura fatica. Il meccanismo di sfaldamento a fatica dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃ e ricotto a 1000 ℃ + olio temprato a 950 ℃ e temprato a 250 ℃ sono principalmente meccanismi di sfaldamento a fatica, integrati dal meccanismo di micro-taglio. Il meccanismo di sfaldamento a fatica e micro-taglio è altrettanto importante per il rivestimento in acciaio perlato.
- Nella prova di usura abrasiva per corrosione da impatto con energia di impatto 9j, la resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto è la seguente: ricottura 1000 ℃ + 950 ℃ normalizzazione + 570 ℃ tempera acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio> piastra di rivestimento in acciaio bainite ≥ 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ tempra in olio + recupero 570 ℃ Acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, temprato in olio a 950 ℃ e temprato a 250 ℃ per acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ≥ rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto tenore di manganese> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 250 ℃ tempera acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio ≥ rivestimento in acciaio perlato. I risultati mostrano che la perdita di peso dell'acciaio legato aumenta con il tempo e in modo quasi lineare.
- Sotto l'energia di impatto di 9j, alcuni campioni sono principalmente meccanismi di usura da micro-taglio e alcuni campioni sono meccanismi di usura da sfaldamento per fatica. Acciai basso legati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 570 ℃, acciai basso legati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 250 ℃, acciai basso legati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e olio spenta a 950 ℃ e temperato a 570 ℃, le fodere in acciaio bainite e le fodere in composito a matrice di acciaio al manganese sono principalmente meccanismi di micro-taglio, integrati da un meccanismo di usura da sfaldamento a fatica. Il meccanismo di sfaldamento a fatica dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio e della piastra di rivestimento in acciaio perlato ricotto a 1000 ℃ e temprato in olio a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è dominato dal meccanismo di sfaldamento a fatica, integrato da un meccanismo di micro-taglio.
- Sotto l'energia di impatto di 4.5J e 9J, la corrosione di tutti i campioni non è evidente. Nelle condizioni di prova, la resistenza alla corrosione di questi campioni è buona.
6.0 Ricerca di risultati di rivestimenti per laminatoi SAG in acciaio legato resistenti alla corrosione e all'abrasione
In questo documento, la corrosione da impatto e le condizioni di usura abrasiva dei rivestimenti del mulino del mulino semi-autogeno vengono prese come sfondo, utilizzando microscopio metallografico Lycra, forno a muffola, tester di durezza e XRD. Gli effetti del trattamento termico sulla microstruttura, durezza , l'energia assorbita dall'urto, i risultati dei test di trazione e l'usura abrasiva da corrosione da impatto dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato sono stati studiati mediante un diffrattometro, una macchina per prove di impatto strumentata, una macchina per prove di trazione, un tester di usura abrasiva per corrosione da impatto e un microscopio elettronico a scansione. Allo stesso tempo, vengono studiati anche i nuovi rivestimenti per acciaierie in lega di bainite, nuovi rivestimenti per acciai in lega composita a matrice di acciaio ad alto contenuto di manganese e rivestimenti per acciai in lega perlite. Le principali conclusioni sono le seguenti:
- Dopo la ricottura a 1000 ℃, la normalizzazione a 950 ℃ e il rinvenimento a 570 ℃, la microstruttura dell'acciaio ad alto tenore di carbonio e basso legato resistente all'usura con una composizione di C 0.65%, Si 0.54%, Mn 0.97%, Cr 2.89%, Mo 0.35% , Ni 0.75% e N 0.10% è perlite. L'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃ e normalizzato a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ ha anche una struttura perlite. Tuttavia, la struttura perlitica del primo tende ad essere sferoidizzata e le sue proprietà globali sono migliori della seconda. La microstruttura dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, temprato in olio a 950 ℃ e temprato a 570 ℃ è sorbite temperata con orientamento martensitico. L'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, temprato in olio a 950 ℃ e temprato a 250 ℃ è martensite temperata. L'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, temprato in olio a 950 ℃ e temprato a 250 ℃ ha la durezza Rockwell più elevata (57.5 HRC). L'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temperato a 570 ℃ ha la più alta energia di assorbimento degli urti (8.37j) e la migliore tenacità. I risultati del test di trazione mostrano che la resistenza dell'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (# 3) ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃ ha la resistenza migliore (RM: 1269 MPa) Il test di trazione risulta anche mostrano che l'allungamento dopo la frattura δ dell'acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato (# 1) ricotto a 1000 ℃, normalizzato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃ ha l'allungamento massimo dopo la frattura (14.31%) e la frattura è una frattura duttile.
- I risultati mostrano che la microstruttura del rivestimento in acciaio bainitico è una bainite inferiore nera aghiforme e parte della bainite superiore simile a una piuma e la durezza è 51.7 HRC. Dopo l'applicazione di prova, la durezza del rivestimento è aumentata di 50 HV, la profondità di incrudimento è di 10 mm e l'assorbimento di energia di impatto dell'intaglio a V è 7.50 J. Il rivestimento composito a matrice di acciaio al manganese è un materiale composito con austenite struttura come matrice e carburo come seconda fase. La durezza del rivestimento è 26.5 HRC e la durezza massima del rivestimento è 667 HV (58.7 HRC), la profondità di incrudimento è 12 mm, l'energia assorbita dall'impatto dell'intaglio a U standard è 87.70 J e la frattura da impatto la superficie è una frattura duttile. L'allungamento dopo la frattura è del 9.20% e la frattura da trazione è una frattura mista. La resistenza alla trazione e la resistenza allo snervamento del rivestimento sono rispettivamente 743 MPa e 547 MPa. La microstruttura del rivestimento in acciaio perlato è una struttura perlite bianca e nera e la durezza è 31.3 HRC. Non vi è alcun fenomeno evidente di incrudimento del lavoro dopo l'uso di prova. L'energia assorbita dall'impatto della tacca a V standard del rivestimento in acciaio perlato è di 6.00 J e la superficie della frattura è una frattura plastica microlocale e una frattura macro fragile. L'allungamento dopo la frattura del rivestimento in acciaio perlato è del 6.70% e la frattura da trazione è una frattura fragile. Il carico di rottura e il carico di snervamento del rivestimento in acciaio perlato sono 766 MPa e 420 MPa.
- A 4.5j Nel test di usura abrasiva da corrosione da impatto sotto energia d'impatto, la resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto della piastra di rivestimento in acciaio bainitico> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 570 ℃ acciaio temprato ad alto tenore di carbonio basso legato> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ olio tempra + 250 ℃ acciaio temperato basso legato ad alto tenore di carbonio> rivestimento in acciaio perlato> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 250 ℃ temperato acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ tempra in olio + 570 acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato come stato temperato > piastra di rivestimento in composito a matrice di acciaio al manganese. Acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 570 ℃, acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 250 ℃, rivestimenti in acciaio bainite e rivestimenti in composito a matrice di acciaio al manganese sono principalmente meccanismo di micro-taglio, integrato da meccanismo di usura scheggiatura fatica. Il meccanismo di sfaldamento a fatica dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, olio temprato a 950 ℃ e temprato a 570 ℃ e ricotto a 1000 ℃ + olio temprato a 950 ℃ e temprato a 250 ℃ sono principalmente meccanismi di sfaldamento a fatica, integrati dal meccanismo di micro-taglio. Il meccanismo di sfaldamento a fatica e il meccanismo di micro-taglio sono ugualmente importanti per il rivestimento in acciaio perlato.
- Nella prova di usura abrasiva per corrosione da impatto con energia di impatto 9j, la resistenza all'usura abrasiva da corrosione da impatto è la seguente: ricottura 1000 ℃ + 950 ℃ normalizzazione + 570 ℃ tempera acciaio basso legato ad alto tenore di carbonio> piastra di rivestimento in acciaio bainite ≥ 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ tempra in olio + recupero 570 ℃ Acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ricotto a 1000 ℃, tempra in olio a 950 ℃, temperato a 250 ℃, acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio ≥ piastra di rivestimento composito a matrice di acciaio ad alto tenore di manganese> 1000 ℃ ricottura + 950 ℃ normalizzazione + 250 ℃ tempera acciaio ad alto tenore di carbonio basso legato ≥ rivestimento perlite. Acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 570 ℃, acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e normalizzati a 950 ℃ e temprati a 250 ℃, acciai bassolegati ad alto tenore di carbonio ricotti a 1000 ℃ e olio spenta a 950 ℃ e temperato a 570 ℃, le fodere in acciaio bainite e le fodere in composito a matrice di acciaio al manganese sono principalmente meccanismi di micro-taglio, integrati da un meccanismo di usura da sfaldamento a fatica. Il meccanismo di sfaldamento a fatica dell'acciaio bassolegato ad alto tenore di carbonio e della piastra di rivestimento in acciaio perlato ricotto a 1000 ℃ e temprato in olio a 950 ℃ e temperato a 250 ℃ è dominato dal meccanismo di sfaldamento a fatica, integrato da un meccanismo di micro-taglio.
- Sotto l'energia di impatto di 4.5j e 9j, la corrosione di tutti i campioni non è evidente e la resistenza alla corrosione di tutti i campioni è migliore nelle condizioni di prova.