Процесс производства выдувных стержней с высоким содержанием хрома
Большая ударная дробилка имеет преимущества простой конструкции, большой степени дробления и высокой эффективности. Он широко используется в горнодобывающей, цементной, металлургической, электроэнергетической, огнеупорной, стекольной и химической промышленности. Ударная дуга - один из ключевых моментов, и ее легко носить. износ дробилки большой ударной дробилки. Крепится к ротору дробилки клином. Когда дробилка работает, высокоскоростной вращающийся ротор приводит в движение ударную штангу, чтобы ударять по дробленой руде с линейной скоростью 30 ~ 40 м / с. Рудный блок меньше 1500 мм, износ очень серьезный, а сила удара очень большая. Абразивная и ударопрочность.
Хотя традиционная сталь с высоким содержанием марганца, высокая прочность, но не высокая износостойкость, износ и разрыв тоже. Хотя обычный чугун с высоким содержанием хрома имеет высокую твердость, он не прочен и легко ломается. Ориентация на рабочие условия и конструктивные характеристики ударных стержней большой ударной дробилки. Мы разработали чугунный лист со сверхвысоким содержанием хрома и высокой износостойкостью на основе существующего обычного чугуна с высоким содержанием хрома, оптимизировав конструкцию состава и процесс термообработки. Срок службы ударных стержней с высоким содержанием хрома более чем в 3 раза превышает срок службы обычной высокомарганцевой стали.
Химический состав выдувных стержней с высоким содержанием хрома
Углеродный элемент
Углерод является одним из ключевых элементов, влияющих на механические свойства материалов, особенно на твердость и ударную вязкость. Твердость материала значительно увеличивается с увеличением содержания углерода, а ударная вязкость значительно снижается. С увеличением содержания углерода количество карбидов в чугуне с высоким содержанием хрома увеличивается, увеличивается твердость, увеличивается износостойкость, но уменьшается ударная вязкость. Чтобы получить более высокую твердость и обеспечить достаточную вязкость, содержание углерода должно составлять 2.6% ~ 3.0%.
Хромовый элемент
Хром является основным легирующим элементом чугуна с высоким содержанием хрома. По мере увеличения количества хрома тип карбидов изменяется, и форма карбидов переходит от MC3 к M7C3 и M23C6. Среди карбидов M7C3 имеет самую высокую твердость, а микротвердость может достигать HV1300 ~ 1800. По мере увеличения количества хрома, растворенного в матрице, количество остаточного аустенита увеличивается, а твердость уменьшается. Для обеспечения высокой износостойкости, контроль Cr / C = 8 ~ 10, можно получить большее количество эвтектических карбидов M7C3 с нарушенной сеткой; Между тем, чтобы получить более высокую ударную вязкость, содержание хрома должно составлять 25–27%.
Молибденовый элемент
Часть молибдена растворена в матрице высокохромистого чугуна для улучшения прокаливаемости; часть его образует карбиды MoC, что улучшает микротвердость. Совместное использование молибдена, марганца, никеля и меди обеспечит лучшую закаливаемость толстостенных деталей. Поскольку ударный стержень имеет большую толщину, учитывая более высокую цену на ферромолибден, содержание молибдена регулируется от 0.6% до 1.0%.
Никель и медный элемент
Никель и медь являются основными элементами упрочняющей матрицы твердого раствора, улучшая прокаливаемость и ударную вязкость хромистого чугуна. Оба элемента не являются карбидообразующими, и все они растворяются в аустените для стабилизации аустенита. Когда количество велико, количество остаточного аустенита увеличивается, а твердость уменьшается. Учитывая стоимость производства и ограниченную растворимость меди в аустените, содержание никеля регулируется в пределах от 0.4% до 1.0%, а содержание меди - от 0.6% до 1.0%.
Кремний и марганец элемент
Кремний и марганец являются обычными элементами в чугуне с высоким содержанием хрома, и их основная роль заключается в раскислении и обессеривании. Кремний снижает прокаливаемость, но увеличивает точку Ms. В то же время кремний препятствует образованию карбидов, что способствует ускорению графитизации и образования феррита. Содержание слишком велико, и твердость матрицы сильно снижается. Следовательно, содержание кремния регулируется в пределах от 0.4% до 1.0%. Марганец расширяет область аустенитной фазы чугуна с высоким содержанием хрома, растворяется в твердом состоянии в аустените, улучшает прокаливаемость и снижает температуру мартенситного превращения. По мере увеличения содержания марганца количество остаточного аустенита увеличивается, твердость снижается и ухудшается сопротивление истиранию. Следовательно, содержание марганца регулируется на уровне от 0.5% до 1.0%.
Прочие элементы
S. P является вредным элементом, и его обычно контролируют ниже 0.05% при производстве. RE, V, Ti и т. Д. Добавляются в качестве модификаторов и модификаторов композитов для измельчения зерен, очистки границ зерен и улучшения ударной вязкости чугуна с высоким содержанием хрома.
Химический состав выдувных стержней с высоким содержанием хрома | ||||||||
C | Cr | Mo | Ni | Cu | Si | Mn | S | P |
2.6 ~ 3.0 | 25 ~ 28 | 0.6 ~ 1.0 | 0.4 ~ 1.0 | 0.6 ~ 1.0 | 0.4 ~ 1.0 | 0.5 ~ 1.0 | ≤0.05 | ≤0.05 |
Процесс литья выдувных стержней с высоким содержанием хрома
Процесс моделирования
Чертежи ударных стержней из хрома, вес: 285кг, размер: см. Ниже. Чтобы обеспечить требования к установке ударной штанги, деформация плоского изгиба ударной штанги составляет ≤ 2 мм. Поскольку поверхность ударной штанги очень высока, не должно быть никаких углублений или выступов. Чтобы обеспечить плотность отливки, мы используем формовку из высокопрочного полимерного песка с линейной усадкой 2.4 ~ 2.8%. Коэффициент поперечного сечения литниковой системы рассчитан в соответствии с ΣF внутри: ΣF по горизонтали: ΣF по прямой = 1: 0.75: 1.1 Он принимает горизонтальное формование и наклонную разливку, и в то же время помогает нагревателю и стояку температуры и прямому внешнему охлаждению утюга. Выход процесса контролируется на уровне 70% ~ 75%.
Во время процесса пробного производства мы применили три процесса моделирования, показанные на рис. 2, рис. 3 и рис. 4. После литья и шлифования было обнаружено, что молот, изготовленный с помощью процесса, представленного на рис. 2 и рис. 3, имеет разную степень поверхности. депрессия и деформация изгиба. Способ увеличения стояка не может устранить углубление поверхности и деформацию изгиба, что не соответствует требованиям установки. Основываясь на обобщении опыта пробного производства процесса формования на Рисунках 2 и 3, мы решили использовать процесс горизонтального формования с наклонной заливкой, показанный на Рисунке 4. Поверхность молота после литья и шлифования не имеет углублений и изгибов деформация, а деформация ≤ 2 мм. Соответствуют требованиям по установке. Конкретный производственный процесс выглядит следующим образом: после того, как песчаная форма сделана горизонтально, один конец песчаной формы поднимается на определенную высоту, чтобы сформировать определенный угол наклона. (В реальном производстве угол песчаной формы обычно определяется в соответствии с формой, весом и структурными характеристиками отливки. Угол наклона обычно регулируется в диапазоне от 8 ° до 20 °). Расплавленный чугун вводится через затвор, и расплавленный чугун сначала входит в полость, чтобы достичь самой нижней точки. Сначала он затвердевает за счет охлаждающего эффекта от внешнего охлаждаемого железа. Под сильным давлением стояк достигает максимума, когда он заполнен расплавленным чугуном, и стояк окончательно затвердевает для достижения последовательного затвердевания, в результате чего получается отливка с плотной структурой без усадки.
Процесс литья
Для плавильного производства используется среднечастотная электропечь мощностью 1000 кг (футеровка печи из кварцевого песка). Перед плавкой добавляется композиционный шлакообразующий агент «известняк + битое стекло». После того, как большая часть шихты расплавлена, шлак удаляется, затем для раскисления добавляется ферросилиций и ферромарганец, а алюминий вводится в количестве 1 кг / т. После окончательного раскисления проволока выгружается из печи, и температура плавления регулируется между 1 ° С и 500 ° С.
Для дальнейшего повышения общей стойкости к истиранию пластинчатого молотка мы улучшаем морфологию карбидов высокохромистого чугуна с помощью процессов модификации композитов и модифицирования, уменьшаем включения, очищаем расплавленный чугун, измельченные зерна и повышаем стабильность поперечной устойчивости. секционная структура и характеристики толстых и тяжелых отливок. Конкретная операция: предварительно нагреть ковш до 400 ℃ ~ 600 ℃, добавить определенное количество композитного модификатора Re-A1-Bi-Mg и композитного модификатора V-Ti-Zn в ковш перед разливкой и вылить расплавленный чугун после шлака. распыляется, остаточный шлак быстро агрегируется для дальнейшей очистки расплавленного чугуна, и в то же время формируется теплоизоляционное покрытие для облегчения разливки. Расплавленное железо оставляют на 2-3 минуты, а температуру разливки регулируют в пределах от 1380 ° C до 1420 ° C.
Процесс термической обработки выдувных стержней с высоким содержанием хрома
Во время высокотемпературной закалки и нагрева чугуна со сверхвысоким содержанием хрома растворимость легирующих элементов в аустените увеличивается с повышением температуры. Когда температура закалки низкая из-за низкой растворимости углерода и хрома в аустените, во время сохранения тепла будет выделяться больше вторичных карбидов. Хотя большая часть аустенита может быть преобразована в мартенсит, содержание углерода в аустените и содержание легирующих элементов низкое, поэтому твердость невысока. С повышением температуры закалки, чем выше содержание углерода и сплава в аустените, тем тверже мартенсит, образовавшийся после превращения, и, следовательно, твердость закалки увеличивается. Когда температура закалки слишком высока, содержание углерода и содержание сплава в высокотемпературном аустените слишком высоки, стабильность слишком высока, чем выше скорость охлаждения, тем меньше выделяется вторичных карбидов, тем больше остаточного аустенита и твердость при закалке Чем он ниже. С увеличением времени закалки и выдержки макротвердость сверхвысокохромистого чугуна сначала увеличивается, а затем уменьшается. Влияние времени выдержки при аустенизации на твердость чугуна со сверхвысоким содержанием хрома, по существу, является влиянием выделения вторичных карбидов, близости реакции растворения и состояния равновесия на содержание углерода и содержание сплава в высокотемпературном аустените. После того, как литой чугун со сверхвысоким содержанием хрома нагревается до температуры аустенизации, пересыщенный углерод и легирующие элементы в аустените выделяются в виде вторичных карбидов, что является диффузионным процессом. Когда время выдержки слишком короткое, количество выделений вторичных карбидов слишком мало. Поскольку аустенит содержит больше углерода и легирующих элементов, стабильность слишком высока. При закалке мартенситное превращение неполное, и закалочная твердость низкая. С увеличением времени выдержки количество выделений вторичных карбидов увеличивается, стабильность аустенита снижается, количество мартенсита, образующегося при закалке, увеличивается, а твердость при закалке увеличивается. После выдержки в течение определенного периода времени содержание углерода и содержание сплава в аустените достигают равновесия. Если вы продолжите увеличивать время выдержки, зерна аустенита станут более крупными, что приведет к увеличению количества остаточного аустенита и уменьшению твердости при закалке.
В соответствии с национальным стандартом, спецификациями процесса термообработки «Противоизносный белый чугун» GB / T 8263-1999, ссылкой на стандартные материалы, выделением вторичного карбида и температурой закалки при растворении, температурой отпуска и временем выдержки определены для определения максимальный вес пластинчатого молотка. Наилучший процесс термообработки: 1 ° C (сохранение тепла в течение 020 ~ 3 часов), закалка в высокотемпературном тумане, охлаждение на воздухе через 4 ~ 3 минут и высокотемпературный отпуск при 5 ° C (нагрев сохранение в течение 400 ~ 5 часов, диффузное охлаждение на воздухе до комнатной температуры). Структура матрицы после закалки и отпуска - отпущенный мартенсит + эвтектический карбид M6C7 + вторичный карбид + остаточный аустенит.
Поскольку выдувные стержни с высоким содержанием хрома толстые и тяжелые, для предотвращения растрескивания отливки во время термообработки применяется ступенчатый нагрев. После термообработки пластинчатого молотка твердость составляет 58 ~ 62HRC, а ударная вязкость достигает 8.5 Дж / см2 (образец без надреза размером 10 мм × 10 мм × 55 мм).
Обратная связь с выдувными стержнями с высоким содержанием хрома
- Горизонтальная отливка используется для наклонной заливки, стояка изоляции дополнительного отопления и прямого внешнего охлаждения чугуна. На поверхности молотка нет углублений и выступов. Деформация при изгибе не превышает 2 мм.
- Наилучший процесс термообработки ударной дуги - 1 ℃ (сохранение тепла от 020 до 3 часов), гашение высокотемпературным туманом, охлаждение на воздухе через 4-3 минут и высокотемпературный отпуск при 5 ℃ (сохранение тепла 400-4 часов, диффузное воздушное охлаждение до комнатной температуры). Отпущенный мартенсит + эвтектический карбид M6C7 + вторичный карбид + остаточный аустенит. Твердость после термообработки составляет 3 ~ 58HRC, а ударная вязкость - 62 Дж / см8.5.
- Срок службы ударных стержней с высоким содержанием хрома в три раза больше, чем у ударных стержней из марганцевой стали.