Runsasmangaanipitoiset teräsvuorauslevyt: materiaalin koostumus, lämpökäsittelyprosessi ja sovellettavat työolosuhteet

Runsasmangaanipitoiset teräsvuorauslevyt (Hadfield-teräs, ZGMn13-sarja) ovat kaivos-, sementti-, kiviaines-, metallurgia- ja hiiliteollisuudessa laajimmin käytettyjä kulumista{1}}kestäviä valuosia. Toisin kuin seosvaluraudalla, jonka kovuus on korkea mutta sitkeä, korkeamangaaniteräksellä on ainutlaatuinen työ-karkaisukyky: sen pinta muodostaa kovetetun kerroksen voimakkaassa iskupursotuksessa, kun taas ydin säilyttää erinomaisen sitkeyden välttäen halkeilua, murtumista ja varhaista rikkoutumista raskaan kuormituksen aikana. Tässä artikkelissa esitellään systemaattisesti kemiallinen koostumus, ytimen vesikarkaisulämpökäsittelyprosessi, soveltuvat laitteet ja yhteensopivia työolosuhteita, jotta maailmanlaajuiset ostajat voivat valita oikeat vuorauslevyt ja vähentää toiminnan vaihtokustannuksia.
1. Korkeamangaanipitoisten teräsvuorausten materiaali ja kemiallinen koostumus
1.1 Standard Base Grade ZGMn13 (X120Mn12 / 1.3401)
Standardi kemiallinen koostumus (painoprosentti):
Hiili (C): 0,90–1,50 %
Mangaani (Mn): 10,0–15,0 %
Pii (Si): 0,30–1,00 %
Rikki (S): pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05 %
Fosfori (P): vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,10 %
Hiili ja mangaani ovat keskeiset toiminnalliset elementit: korkea mangaanipitoisuus stabiloi austeniittimatriisia; kohtalainen hiili parantaa kulutuskestävyyttä, kun taas liiallinen hiili saostaa hauraita karbideja raerajoilla ja vähentää iskunkestävyyttä.
1.2 Optimoidut seosmuokatut laatulaadut ankariin olosuhteisiin
ZGMn13Cr2: Lisää 1,5–2,5 % kromia, hio raerakennetta, vahvistaa karbidin liukenemista, parantaa korroosionestoa-ja kulutuksenesto-, ihanteellinen kovaan kiviainekseen, rautamalmiin ja märkähiontaympäristöihin
ZGMn17 Ultra-korkea mangaaniteräs: Mn-pitoisuus jopa 16 %–19 %, ultra-suuri iskusitkeys, sopii erittäin-suuriin murskaimiin ja raskaisiin-SAG-myllyihin, joissa on erittäin vahva iskusitkeys
Harvinaisten maametallien modifioitu ZGMn13: Puhdista sula teräs, poista valuhuokoset ja kutistuminen, pidentää käyttöikää 15–25 % verrattuna tavallisiin Mn13-vuorauksiin
1.3 Mekaaniset ydinominaisuudet pätevän lämpökäsittelyn jälkeen
Matriisin kovuus (alkuperäinen tila): HB170–230
Kovetetun pinnan-kovuus iskun alla: HB500–600
Iskusitkeys: suurempi tai yhtä suuri kuin 150 J/cm², ei haurasmurtumaa kovan iskun vaikutuksesta
Hyvä plastisuus, ei magnetismia, kestää toistuvaa voimakasta iskupuristusta
2. Ydinlämpökäsittelyprosessi: Vesikarkaisu (liuoksen sammutus)
Koska -valettu runsasmangaaniteräs sisältää raerajoilla valtavia verkkokarbideja, jotka ovat hauraita, halkeilevat helposti pienestä iskun vaikutuksesta, eikä sitä voida ottaa käyttöön. Vesikarkaisulämpökäsittely on pakollinen avainprosessi, jolla aktivoidaan kaikki mangaaniteräsvuorauksen kulumista{2}}kestävät ominaisuudet.
2.1 Täydellinen vakiovesikarkaisun tekninen virtaus
Segmentoitu hidas lämmitys lämpöhalkeaman välttämiseksi
Huoneen lämpötila → 680 astetta: lämmitysnopeus 80-100 astetta /h, pidä 1,5 tuntia 680 asteessa valun sisäisen jännityksen poistamiseksi, paksun vuorauksen lämpöhalkeilun estämiseksi
680 astetta → 1050–1100 astetta: lämmitysnopeus 120 astetta/h, jatkuva lämmitys ilman taukoa
Korkean lämpötilan{0}}eristys (kriittinen vaihe)
Pidä 1050–1100 asteessa riittävän kauan vuorauksen paksuuden mukaan:
Paksuus Enintään 50 mm: säilytysaika 2–2,5 tuntia
Paksuus 50-100mm: pito 3-4h
Tarkoitus: Liuota kaikki karbidit kokonaan austeniitiksi yhtenäisen yksivaiheisen-austeniittimatriisin saamiseksi
Nopea veden sammutus (tiukka aikaraja)
Siirtoaika uunista jäähdytysaltaaseen Alle tai yhtä suuri kuin 30 sekuntia
Jäähdytysveden alkulämpötila Alle tai yhtä suuri kuin 30 astetta , kokonaisveden tilavuus suurempi tai yhtä suuri kuin 10 kertaa vuorausten kokonaispaino
Jatka ripustimen heiluttamista jäähdytyksen aikana varmistaaksesi tasaisen jäähdytysnopeuden Suurempi tai yhtä suuri kuin 30 astetta/s
Viimeistele jäähdytys, kunnes vuorauksen lämpötila laskee alle 200 astetta, veden maksimilämpötila sammutuksen jälkeen ei saa ylittää 60 astetta
Luonnollinen ilmajäähdytys vesisammutuksen jälkeen, ei toissijaista karkaisua
2.2 Kielletty käyttölämpötila-alue ja yleiset viat
Älä käytä vuorauksia jatkuvassa 250–500 asteen käyttölämpötilassa: karbidit saostuvat uudelleen raerajaa pitkin, vuorauksesta tulee hauras ja helppo murtua.
Epäpätevän lämpökäsittelyn seuraukset: riittämätön eristys → jäännöskarbidit; hidas sammutus → osittainen karbidisaostuminen; molemmat johtavat lyhyeen käyttöikään, reunojen halkeamiseen ja vuorauksen rikkoutumiseen käytön aikana
3. Sovellettavat laitteet ja vastaavat työolosuhteet
Runsaasti mangaanipitoiset teräsvuoraukset luottavat iskukuormitukseen pintakovettumisen toteuttamiseksi, joten ne soveltuvat vain keskisuuriin ja suuriin iskunkulumisolosuhteisiin. Mitä pienempi iskuvoima, sitä heikompi itsekovettuva-vaikutus ja sitä huonompi kulutuskestävyys. Luokittelemme sovellettavat skenaariot laitteiden ja materiaalin kovuuden mukaan asiakkaiden viitettä varten:
3.1 Täysin sovellettavat suuren{1}}vaikutuksen työolosuhteet (ensimmäinen valinta ZGMn13-sarjalle)
Murskauslaitteet
Leukamurskain: kiinteä leukalevy, liikkuva leukalevy
Toimintakunto: Isojen kokkareiden ensimurskaus, voimakas puristus + iskukuormitus
Sopivat materiaalit: kalkkikivi, sinikivi, kivihiili, rautamalmi, graniitti, basaltti
Iskumurskain: iskuvuoraus, esiliinalevy
Toimintatila: Nopea{0}}materiaaliisku, voimakas toistuva isku
Kartiomurskaimen vuoraus ja vaippa: kovan kivipalamalmin keski- ja hienomurskaus
Vasaramurskain vasara vuori, arinalevy
Hiomalaitteet
Kuulamylly / sauvamylly / SAG-myllyn ensimmäinen astia (karkea jauhatusalue)
Toimintakunto: Iso teräskuula putoamassa + materiaalin puristuskitka
Soveltuvat teollisuudenalat: rautamalmirikastaja, kultakaivos, sementin raaka-ainetehdas, kvartsihiekkatehdas
Ominaisuus: suuri syöttöhiukkaskoko, voimakas iskuvoima, jatkuvasti itsestään{0}}kovettuva mangaaniteräsvuoraus käyttöiän pidentämiseksi
Kaivossuppilo, kouru, siirtosäiliön vuoraus: bulkkimateriaalin putoamisiskukuluma
3.2 Ehdollisesti sovellettavat skenaariot (seosmuokattu ZGMn13Cr2 suositeltava)
Märkäjauhatus lietekorroosiolla: rautamalmi, mangaanimalmi, kuparimalmin vaahdotusmyllyt
Keskikovat-hiomamateriaalit: jokikivi, hiekkakivi, bauksiitti
Keskikokoinen toissijainen murskaus, keskikokoinen jauhatusastia pienillä teräspalloilla
3.3 Ei suositeltu Alhainen{1}}vaikutus työolot
Puhdas hienojauhatus kuulamyllyn toinen astia, ultra-hienojauhejauhatus, matalakitkainen-siilon vuoraus ilman putoavaa materiaalia: riittämätön iskuvoima ei voi muodostaa kovettunutta kerrosta, mangaaniteräsvuoraus kuluu nopeasti; runsaasti kromia sisältävät valurauta- tai komposiittikulumista kestävät-vuoraukset ovat kustannus-tehokkaampia näissä skenaarioissa
3.4 Materiaalin kovuuden täsmäysviite
Keskikovat-materiaalit (puristuslujuus enintään 150 MPa): kalkkikivi, kivihiili, dolomiitti → tavallinen ZGMn13 vuoraus, alhaisimmat hankintakustannukset
Kova kivi (puristuslujuus 150–300 MPa): graniitti, rautamalmi, bluestone → ZGMn13Cr2 seostettu mangaaniteräsvuori
Superkova hankauskivi (basaltti, kvartsiitti, korkea piimalmi): ultra-korkea mangaanipitoinen ZGMn17 tai bimetalliset komposiittivuoraukset
4. Korkeamangaanipitoisten teräsvuorausten edut ja rajoitukset
Keskeiset edut
Erinomainen iskunkestävyys: Ei äkillistä murtumaa edes suuren palamalmin törmäyksessä, vähentää vuorauksen rikkoutumisen aiheuttamaa laitteiden sammutusriskiä
Dynaaminen itsekovettuva{0}}: mitä suurempi iskukuormitus, sitä kovempi pinta, pidempi käyttöikä
Hyvä prosessointikyky: Voidaan leikata, hitsata ja porata paikan päällä{0}}asennuksen säätöä varten
Kustannusetu: Alempi yksikköhinta kuin runsasta kromiseoksesta valmistettu valurauta ja komposiittikulutusta kestävät-osat, sopii massahankintaan suurissa kaivoksissa
Vakaa valutulos: kypsä tuotantoprosessi, mukautettava koko, hampaan muoto, nostoreiät ja asennusreiät laitepiirustuksen mukaan
Rajoitukset
Huono kulutuskestävyys alhaisissa iskuissa, puhtaan kitkan olosuhteissa
Ei voi toimia pitkään 250–500 asteen jatkuvassa korkeassa lämpötilassa
Alkupinnan kovuus on alhainen, kulumisnopeus on nopea alkuvaiheessa{0}}
5. Räätälöinti ja palvelutuki
Tehtaamme valmistaa täyden sarjan runsasmangaaniteräksisiä kulumisvuorauksia, mukaan lukien vakiolaatuja ZGMn13, Cr-seosmuunneltu Mn13, ultra-korkea Mn17.
Räätälöity palvelu: OEM-vuorauslevyt kaikkiin leukamurskaimen, kartiomurskaimen, iskumurskaimen, kuulamyllyn, SAG-myllyn malleihin
Tekninen tuki: toimita materiaalitestiraportti, lämpökäsittelyprosessin todistus, -tuhoamaton UT/MT-virheen havaitsemisraportti
Ratkaisujen yhteensopivuus: Laitteesi mallin, materiaalin kovuuden, syöttöhiukkaskoon ja iskun voimakkuuden mukaan suosittelemme kustannustehokkainta{0}}mangaaniteräslaatua ja vuorauksen rakennetta vuosittaisten vaihtokustannusten vähentämiseksi.
Johtopäätös
Mangaanipitoisten teräsvuorauslevyjen suorituskyky määräytyy yhdessä materiaalikaavan ja täydellisen vesikarkaisulämpökäsittelyn perusteella. Oikeassa valinnassa on yhdistettävä laitteiden iskun voimakkuus ja materiaalin kovuus: ZGMn13-sarja on optimaalinen kustannustehokas ratkaisu kaikkiin raskaan iskumurskaus- ja karkeahiontatyöolosuhteisiin. Jos vaivaat vuorauksen toistuvia murtumia ja nopeaa kulumista, ota yhteyttä tekniseen tiimiimme ammattimaisten työolosuhteiden yhteensovittamista ja räätälöityjä kulutusta-kestäviä vuorausratkaisuja varten.