Применение средней марганцевой стали на футеровках шаровых мельниц
Среднемарганцовистая сталь была произведена за счет снижения содержания углерода и марганца в высокомарганцевой стали. Результаты исследований показывают, что матрица после закалки в воде при температурах 1050 ~ 1070 ℃ представляет собой карбид аустенита (класс +0 ~ W2). Сталь со средним содержанием марганца, износостойкость которой выше, чем у стали с высоким содержанием марганца, может отвечать требованиям прочности и ударной вязкости в нерабочих условиях сильных ударов.
С момента изобретения Р. Хадфидом в 1883 г. стали с высоким содержанием марганца, сталь с высоким содержанием марганца широко использовалась в металлургии, горнодобывающей промышленности, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности. Спустя более чем сто лет он по-прежнему занимает важное место среди износостойких металлических материалов, но высокомарганцовистая сталь не подверглась сильному воздействию. В рабочих условиях из-за недостаточной способности к деформационному упрочнению невозможно эффективно проявить его износостойкость. Для повышения износостойкости износостойких материалов в условиях несильных ударов в стране и за рубежом был разработан чугун с высоким содержанием хрома, который успешно применяется в производстве футеровок шаровых мельниц. Структура чугуна с высоким содержанием хрома: мартенсит + карбид + остаточный аустенит. Благодаря высокой твердости матрицы ее износостойкость отличная. Однако из-за хрупкости карбидов и высокоуглеродистого мартенсита в высокохромистом чугуне Large при использовании в случае определенного удара он склонен к отслаиванию и разрушению, что влияет на нормальную работу оборудования. Мартенситная, бейнитная и аустенитная сталь также были разработаны в Китае для условий несильного удара. Низкая твердость и плохая закаливаемость увеличивают срок службы. Материал, используемый для изготовления футеровки шаровой мельницы, должен иметь достаточную прочность для достижения хорошей износостойкости. Регулируя содержание марганца и углерода в аустенитной марганцевой стали для получения аустенитной структуры при нормальной температуре, среднемарганцовистая сталь может быстро достичь деформированного мартенситного превращения под действием нагрузки, что соответствует указанным выше требованиям.
Один из наших клиентов использует шаровую мельницу Φ1.5 × 3 м, мы проектируем среднюю вкладыши в марганцевый сталелитейный завод к нему, что помогает продлить срок службы футеровок мельниц и снизить их стоимость.
Расчет химического состава средней марганцевой стали
1. Теоретическая основа
Матрица средне-марганцевой стали имеет аустенитную структуру при нормальной температуре, но в условиях ударного износа поверхностный слой деформирует α-мартенсит и ε-мартенсит, то есть сталь со средним марганцем имеет хорошую износостойкость в условиях неинтенсивного удара. представление. Чтобы получить упрочненный мартенсит, марганцево-углеродный состав разработан с начальной температурой Ms мартенситного превращения и температурой Md мартенситной точки, вызванной деформацией, так что точка Ms разработанной марганцевой стали ниже нуля градусов. Цельсия, а точка Md выше комнатной температуры. Разработанная среднемарганцовистая сталь после закалки в воде имеет аустенитную структуру, а ее аустенитная структура имеет низкую стабильность. Он находится в критической точке областей фаз γ и γ + α. Под действием ударной нагрузки поверхностный аустенит легко превращается в α-мартенсит и ε-мартенсит. За счет упрочнения мартенсита во время использования увеличивается прочность истираемой поверхности футеровки и повышается твердость для соответствия требованиям износостойкости. Это по-прежнему аустенит, отвечающий требованиям прочности.
2. химический состав
В целях экономии ресурсов драгоценных сплавов и снижения стоимости производства гильзы в разработанную марганцевую сталь не добавляются другие легирующие элементы. По формуле:
Ms(℃)=550-361[C]-39[Mn]-35[V]-20[Cr]-17[Ni]-10[Cu]-5[Mo+W]+15[Co]+30[Al]
Ms (℃) ≈ -25 ~ -35 ℃
Md (℃) ≥Ms (℃) + (50 + 100) ℃
Химический состав стали со средним марганцем% | ||||||
Элемент | C | Si | Mn | S | P | Re |
Сталь со средним марганцем | 0.65 ~ 1.15 | 0.20 ~ 0.80 | 5.50 ~ 8.50 | <0.050 | <0.080 | ≤0. 02 |
Процесс литья средней марганцевой стали
Футеровка мельницы из средней марганцевой стали изготовлена из жидкого стеклянного песка, а усадка отливки составляет 2.2%. Промышленное производство осуществляется в дуговой электропечи емкостью 3 т с использованием процесса окислительной плавки. Шихта - стальной лом, железный лом, ферросилиций (FeSi75) и ферромарганец (FeMn74). , FeMn78C2.0), после окисления, восстановления и корректировки состава сталь производится при условии, что шлак представляет собой белый шлак, и химический состав проверяется, чтобы он находился в требуемом диапазоне, а раскисление хорошее. , а температура жидкой стали соответствует требованиям. После окончательного раскисления алюминия сталь разливается и разливается изделие. После заливки средней футеровки из марганцовистой стали, стояк заполняется один раз. Образец заливается в середину заливки футеровки из марганцевой стали. Тестовый блок выполнен в соответствии с требованиями GB / T5680-1998. Он устанавливается в печь вместе со средне-марганцевой футеровкой для термообработки. При термической обработке используется процесс закалки в воде. Когда облицовочная плита из марганцевой стали со средним содержанием марганца нагревается до 650 ℃ со скоростью от 50 до 70 ℃ / ч, ее выдерживают от 2 до 3 часов, а затем от 50 до 100 ℃ / ч. Поднимите температуру до 1050 1070 ℃ на 3 ~ 5 часов, увеличьте температуру выдержки до 1100 ℃ за 10 минут до окончания нагрева и войдите в воду. Футеровка из средне-марганцевой стали охлаждается водой в течение 40 минут, а затем выгружается из бассейна для последующих операций.
Микроструктура и механические свойства стали со средним марганцем
Средняя микроструктура марганцевой стали | ||
микроструктура | Неметаллические включения | Размер зерна |
Аустенит + карбид класса 0 ~ W2 | 2 ~ 3 класс | 2 ~ 4 класс |
Механические свойства стали со средним марганцем | |||
σb / МПа | δ5 /% | αk / (Дж · см-2) | HBS |
560 ~ 590 | 12 ~ 15 | 40 ~ 90 | 200 ~ 211 |
Отзывы о вкладышах заводов средней марганцевой стали
- За счет снижения содержания марганца и углерода и регулирования соответствия марганца и углерода получается средне-марганцевая сталь с более стабильной структурой аустенита. Его состав: от 0.65% до 1.15% C, от 5.5% до 8.5% Mn, от 0.20% до 0.80% Si, 0.080% P, < 0.050% S, в условиях несильного удара сталь имеет достаточную прочность и ударную вязкость, и ее износостойкость лучше, чем у стали с высоким содержанием марганца.
- Разработанная марганцовистая сталь имеет тот же производственный процесс, что и высокомарганцовистая сталь. Контроль качества может выполняться в соответствии со стандартами, связанными с высокими стандартами марганцевой стали. Процесс производства прост, а качество стабильно контролируется.
- После закалки в воде при 1050 ~ 1070 ℃ структура представляет собой аустенит + карбиды марки 0 W2. При стрессовой мутации его упрочняющая способность лучше, чем у высокомарганцевой стали.
- Футеровка из средне-марганцевой стали имеет предел прочности на разрыв более 560 МПа и ударную вязкость более 40 Дж / см2. При использовании на шаровой мельнице Φ1.5 × 3 м она не отслаивается, не деформируется, не ломается и работает безопасно и надежно. Срок службы увеличивается на 16%. Продвижение и использование могут дать хорошие экономические и социальные выгоды.