Výzkum a aplikace kladiva z manganové oceli o hmotnosti 90 kg

V průběhu let se ve stavebních materiálech, hutnictví, hornictví, energetice vyráběla velká kladiva a drtiče z obyčejných ocel s vysokým obsahem manganu, hmotnost kladiva je menší než 70 kg. Při použití má nízkou odolnost proti opotřebení a snadno se rozbije, což čas od času způsobí úraz zařízení. S rychlým rozvojem moderního čínského průmyslu byly postupně spuštěny výrobní linky na cement s denní produkcí 2000 4000–1980 90 tun. Na konci XNUMX. let XNUMX. století Čína postupně dovážela velké kladivové drtiče z Německa, Dánska a dalších zemí. Kladiva s nosností větší než XNUMX kg musí být dovážena ze zahraničí kvůli nedostatku úspěšných výrobních zkušeností v Číně.

Velký kladivový drtič vybavený kladivem o hmotnosti více než 90 kg, vysokorychlostní silou cyklického nárazu, pracovní podmínky jsou velmi špatné a běžná ocel s vysokým obsahem manganu nemůže poskytnout jak zlomeniny, tak dobrou odolnost proti opotřebení. V tomto případě jsme zkoumali kladiva dovážená z Německa a Dánska společností Jidong, Zhujiang a dalšími cementárnami a v kombinaci s charakteristikami čínských zdrojů jsme vyvinuli kladivo z vysoce kvalitní manganové oceli o hmotnosti 90 kg.

Návrh chemického složení kladiva z manganové oceli

Na základě pracovních podmínek kladiva z manganové oceli o hmotnosti 90 kg musí mít kladivo vysokou rázovou houževnatost, dobrou odolnost proti opotřebení a odolnost proti lomu. Současně se podle vlastní hmotnosti a velké tloušťky profilu provádí následující návrh složení.

• Uhlík (C): uhlík je dominantním prvkem v oceli, který ovlivňuje různé vlastnosti. Aby ocel měla vysokou pevnost, tvrdost, dobrou odolnost proti opotřebení a dostatečnou houževnatost, aby při použití nedocházelo k lomu, w (c) = 0.95% ～ 1.25%.
• Mangan (Mn): vyšší poměr manganu k uhlíku spočívá v získání struktury austenitu po úpravě kalením ve vodě. Když se mangan neustále zvyšuje na základě W (MN) = 13%, ačkoli se pevnost a houževnatost oceli příliš nezlepšují, může to snížit srážení karbidů ve struktuře silného a velkého průřezu, což má velkou vliv na zlepšení houževnatosti. Proto při současném přidání příslušného množství chrómu do oceli může zvýšení obsahu manganu také snížit škodlivý účinek chrómu na podporu srážení karbidů v litém stavu. Proto se obsah manganu v oceli zvyšuje na 17% - 20%.
• Křemík (Si): Křemík je běžný obsah, který má významný účinek na posílení pevného roztoku. Přidání 0.40% ～ 0.80% křemíku znamená deoxidovat a zlepšit výkon procesu lití. Pokud se obsah křemíku dále zvýší, houževnatost oceli se zhorší.
• Chrom (Cr): přidání 2.0% - 3.0% chromu má zlepšit mez kluzu a odolnost oceli proti opotřebení. Pokud je obsah chromu příliš vysoký, houževnatost oceli se sníží a vlastnosti se zhorší.
• Molybden (Mo): Existence malého množství karbidu v oceli je prospěšná pro zlepšení odolnosti proti opotřebení a meze kluzu. Účelem přidání 0.20% ～ 0.50% molybdenu je zlepšit distribuci a morfologii karbidu v oceli a zlepšit mikrostrukturu a vlastnosti oceli.
• Fosfor a síra (P, S): škodlivé prvky v oceli, snižují mechanické vlastnosti materiálů, zvyšují tendenci trhlin odlitků při odlévání a tepelném zpracování a velmi poškozují ocel. Proto by měla být přísně kontrolována w (P) ≤ 0.07%, w (s) ≤ 0.05%.

Takže chemické složení těchto kladiv v následujícím:

• C 0.95% ～ 1.25%
• Mn 17% ～ 20%
• Cr 2% ～ 3%
• Po 0.2% ～ 0.5%
• Si 0.4% ～ 0.8%
• P ≤ 0.07%
• S ≤ 0.05%

Vliv procesu tepelného zpracování na mechanické vlastnosti a mikrostrukturu

Pro srovnání jsme vytvořili tři skupiny experimentálních vzorků pro tři různé teploty tepelného zpracování ：

• Karbid kladiva z manganové oceli po úpravě kalením vodou při 1050 ° C se méně rozpouští na austenit, což má za následek vysokou tvrdost, nízkou rázovou houževnatost a pevnost v tahu, což způsobí zlomení kladiva kvůli nedostatečné houževnatosti a nízké pevnosti;
• Po úpravě tvrdnutím vodou 1150 ° C je množství karbidů rozpuštěných v austenitu způsobeno vyšší teplotou kalení, což má za následek nízkou tvrdost, což sníží odolnost proti opotřebení a zkrátí životnost;
• Pevnost a rázová houževnatost manganové oceli ošetřené při 1100 ° C jsou lepší než u ostatních dvou skupin, s vyšší tvrdostí a ideální mikrostrukturou. Rozumné rozložení karbidů v austenitické matrici je výhodné pro zlepšení odolnosti materiálu proti opotřebení. Zároveň si může udržet dobrou pevnost a houževnatost a má dobré komplexní mechanické vlastnosti. To může zajistit, aby kladivo fungovalo bezpečně za špatných pracovních podmínek.

Na základě výsledků testů jsme zvolili 1100 ℃ provedení kalení vodou

Klíčové body řízení výrobního procesu pro kladivo z manganové oceli

Kladiva o hmotnosti větší než 90 kg musí být bezpečná a spolehlivá při používání a musí mít dobrou odolnost proti opotřebení, proto by měl být přísně kontrolován výrobní proces.

Koruška

Tento materiál je vhodný pro tavení v elektrické obloukové peci a středofrekvenční indukční peci, chemické složení by mělo být přísně kontrolováno, zejména obsah P, s by neměl překročit normu. Šrot by měl být čistý a bez rzi. Náplň pece a slitina by měly být v pozdější fázi vypáleny nad 400 °. Před poklepáním je třeba provést zkoušku ohybem za studena. Teplota poklepání by měla být přísně řízena na 1 460 ~ 1 500 ℃.

Obsazení

Proces odlévání je vertikální lití a povrch formy je potažen rychleschnoucím povlakem oxidu hořečnatého na bázi alkoholu. Aby bylo možné zjemnit zrno a zlepšit kvalitu povrchu, měla by být přísná teplota přísně kontrolována mezi 1 430 ° a 1 460 °.

Tepelné zpracování

Tepelné zpracování je zárukou dosažení nejlepšího výkonu materiálu a výroba by měla být prováděna v přísném souladu s procesem (viz obrázek 1).

Obrázek 1. Tepelné zpracování kladiva z manganové oceli o hmotnosti 90 kg

Kontrola

Kladivo z manganové oceli nesmí mít žádné vady odlitku, které by ovlivňovaly jeho výkon, jako je smršťovací dutina, smršťovací pórovitost, vnitřní a vnější trhliny atd. Před opuštěním továrny musí být provedena ultrazvuková kontrola.

Kladivo z manganové oceli od společnosti Qiming Casting®

Pokud jde o kladiva z manganové oceli, společnost Qiming Casting vyrobila tyto opotřebitelné díly pro zákazníky kladiv, drtičů a cementu. Všechny náhradní díly odlévání Qiming jsou podporovány systémem řízení kvality ISO9001: 2015 a jsou dodávány až po splnění našich přísných standardů kvality. Zavázali jsme se vyhovět vašim potřebám náhradních dílů profesionálně a efektivně. Naše oddělení zákaznické podpory je připraveno vám pomoci s nabídkou, zkontrolovat zásoby nebo jednoduše odpovědět na technickou otázku. Promluvte si dnes se svým profesionálem Qiming Casting o vašich konkrétních potřebách!

[wpforms id = ”3777 ″]