Что такое Ni-Hard Steel?

Ni-Hard - это белый чугун, легированный никелем и хромом, подходящий для слабого истирания при скольжении как во влажных, так и в сухих условиях. Ni-Hard - это чрезвычайно износостойкий материал, отлитый в формах и формах, которые идеально подходят для использования в абразивных и изнашиваемых средах и приложениях. Использование этого типа материала обычно началось с стержневых и шаровых мельниц, где удары считались достаточно низкими для того, чтобы этот хрупкий, но высокоабразивно-стойкий износостойкий материал работал хорошо. Однако в настоящее время он считается устаревшим из-за использования чугуна с высоким содержанием хрома и белого железа с содержанием хрома. Отливки Ni-Hard производятся с минимальной износостойкостью по Бринеллю 550, твердый белый чугун, содержащий 4% Ni и 2% хрома, используемый для абразивно-стойких и износостойких применений в следующих отраслях промышленности:

  • Горнорудная промышленность
  • Earth Handling
  • Асфальт
  • Цементные заводы

Стандартом никель-твердой стали является ASTM A532 Тип 1, Тип 2 и Тип 4.

Для литья футеровок мельниц наш литейный завод использует ASTM A532 тип 4.

 

Химический состав материала футеровки мельницы Ni-Hard

Роль различных химических элементов в никелированной футеровке мельниц:

Углерод: большинство из них существует в карбиде в виде соединения, и содержание углерода, растворенного в матрице, относительно невелико. Чтобы сплав имел определенную ударную вязкость, содержание углерода выбирается из диапазона доэвтектических. Чем выше содержание углерода, тем больше карбидов, тем ниже закаливаемость и очень низкая ударная вязкость после закалки; если содержание углерода слишком низкое, а содержание карбида слишком мало, сплав не может быть упрочнен, а состав сплава отклоняется от эвтектического компонента, в результате чего легко появляются усадочные полости и пористость. Содержание углерода в сплаве не только определяет количество карбидов и эвтектических карбидов, но также углерод, растворенный в матрице, также имеет очень важное влияние на последующую термообработку сплава. С увеличением содержания углерода в матрице точка мартенситного превращения в сплаве снижается, что приводит к увеличению объема остаточного аустенита, и матрица может быть недостаточно твердой.

Хром: хром - сильный карбидообразующий элемент. Добавление соответствующего хрома может гарантировать наличие определенного количества карбида типа M7C3, что улучшит износостойкость материала.

Кремний: Кремний является элементом, способствующим графитизации, в основном присутствует в матрице для укрепления матрицы, при высоком содержании перлит легко появляется. Кроме того, когда сплав имеет достаточную закаливаемость, добавление соответствующего кремния может уменьшить остаточный аустенит и улучшить износостойкость.

Никель: никель является стабилизирующим элементом аустенита, который может значительно улучшить прокаливаемость сплава. Из-за образования большого количества карбидов в сплаве степень обогащения никелем в матрице значительно увеличивается, и способность к упрочнению может проявляться в полной мере. Когда содержание никеля составляет 4-6%, можно получить мартенситную структуру, которая может улучшить износостойкость материала.

Марганец: он может устранить вредное воздействие серы, стабилизировать карбиды и подавить образование перлита. Марганец - прочный и стабильный аустенитный элемент в мартенситном белом чугуне. Однако, если содержание слишком велико, остаточный аустенит будет увеличиваться, а прочность снизится.

Химический состав Ni-Hard мельничных футеровок
элементы C Si Mn Cr Ni S P
Content 2.5-3.5 1.5-2.2 0.3-0.7 8.0-10.0 4.5-6.5 <0.1 <0.1

 

 

Термообработка Ni-Hard мельничных футеровок

Основная цель термической обработки - получение необходимой твердости и идеальной микроструктуры. В процессе термообработки наиболее важна температура аустенизации. Кроме того, контроль времени выдержки и скорости охлаждения имеет разные эффекты. Для износостойких деталей из твердого никелевого чугуна IV можно выбрать следующие системы термообработки:

  • Применяются два низкотемпературных отпуска на 550 ℃ и 450 ℃.
  • Температура отжига определяется в соответствии с фактическим составом деталей, отжиг при 750 ℃ ​​~ 850 ℃.

В процессе термообработки следует строго контролировать скорость нагрева и охлаждения, чтобы обеспечить равномерный нагрев и охлаждение деталей, чтобы избежать растрескивания, вызванного термическим напряжением.

 

Соответствующие параметры процесса

  1. Масштаб процесса: со ссылкой на соответствующие зарубежные данные, данные лабораторных испытаний и производственную практику масштаб должен составлять 1.5% - 2.0%.
  2. Допуск на обработку: поскольку твердость материала после термообработки превышает 60HRC, его очень трудно обрабатывать. Следовательно, припуск на обработку должен быть как можно меньше. В принципе припуска на обработку должно быть достаточно, обычно 2-3 мм.
  3. Температура заливки: для обеспечения компактности внутренней структуры отливки температуру заливки следует контролировать на более низком уровне, обычно не более 1300 ℃.
  4. Время упаковки: из-за большой тенденции к растрескиванию материала время упаковки следует строго контролировать в соответствии с сезоном после заливки. Обычно коробку можно открыть через неделю после литья.
  5. Конструкция литниковой системы и стояка: поскольку твердость никелевого твердого чугуна превышает 50HRC, он легко растрескивается после быстрого нагрева и охлаждения. Следовательно, для стояков воды нельзя использовать газовую резку или дуговую строжку, а можно использовать только механические методы. Чтобы облегчить снятие стояка для воды, при проектировании стояка для воды, посадочное место стояка должно быть примерно на 15 мм выше, чем рабочая поверхность, а при условии достаточного питания, у основания стояка проектируется «горловина». . Что касается количества стояков, то принцип заключается в обеспечении внутренней плотной конструкции; В литниковой системе есть один прямой затвор, один поперечный затвор и четыре внутренних сопла, которые относятся к открытой литниковой системе.
  6. Очистка и измельчение: после термообработки футеровок мельниц вода и корень стояка должны быть очищены и отполированы. Во время шлифования не должен возникать локальный перегрев, чтобы избежать трещин.