Ανάλυση αστοχιών και έρευνα βελτιστοποίησης σε σφυριά θραυστήρα μαγγανίου

Ιστορικό

Ο πελάτης μας στις ΗΠΑ αγόρασε 98 σφυριά θραυστήρα μαγγανίου (Mn18) για τους κάθετους θραυστήρες τσιμέντου του. Μετά από έξι μήνες υπηρεσίας, κάποια εξαρτήματα έσπασαν και απέτυχαν. Ο πελάτης θέλει να αναλύσουμε την αιτία της θραύσης και να παρέχουμε βελτιστοποιημένα προϊόντα.

Ανάλυση συνθηκών εργασίας

Το σφυρί θραυστήρα είναι το βασικό συστατικό του σφυριού θραυστήρα και λόγω των συνθηκών εργασίας υψηλής πρόσκρουσης στον θραυστήρα, χάλυβας υψηλού μαγγανίου είναι το καταλληλότερο μεταλλικό υλικό για το σφυρί. Η σφυροκεφαλή στον θραυστήρα κλίνκερ τσιμέντου είναι κυρίως κατασκευασμένη από χάλυβα μαγγανίου υψηλής περιεκτικότητας σε Mn18. Κατά τη διαδικασία στερεοποίησης ενός σφυριού από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, όταν το άθροισμα της εσωτερικής τάσης που δημιουργείται από τη συρρίκνωση ψύξης και της θερμικής τάσης που δημιουργείται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού του χυτού υπερβαίνει την αντοχή της περιοχής που επηρεάζεται από την τάση, θα προκύψουν ρωγμές στη χύτευση. Αυτές οι λεπτές ρωγμές μπορεί να γεμίσουν με στοιχεία διαλυμένης ουσίας από τη μια πλευρά, και από την άλλη, μπορεί να προκαλέσουν τη συσσώρευση εγκλεισμάτων, τα οποία και τα δύο θα σχηματίσουν ασυνεχείς ζώνες στη μήτρα του χάλυβα. Αυτές οι ρωγμές και τα εσωτερικά τους γεμίσματα δεν μπορούν να εξαλειφθούν κατά τη σκλήρυνση του νερού. Στις σκληρές και πολύπλοκες συνθήκες εργασίας μέσα στον θραυστήρα, η κατεύθυνση και η ένταση της κρούσης στην κεφαλή του σφυριού κατά τη λειτουργία του έχουν μια ορισμένη τυχαιότητα, οδηγώντας στη συνεχή επέκταση των διαφορών στα χαρακτηριστικά σκλήρυνσης της επιφανειακής εργασίας και στα χαρακτηριστικά μικροδομής διαφόρων τμημάτων του το σφυρί. Επιπλέον, οι υπάρχουσες λεπτές ρωγμές συνεχίζουν να διαδίδονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πρόσκρουσης κόπωσης, οδηγώντας τελικά σε ατυχήματα αστοχίας, όπως σπασίματα ή θραύση σφυριού, τα οποία επηρεάζουν τον συνολικό κύκλο ζωής.

Επιθεώρηση και ανάλυση αποτυχημένων σφυριών θραυστήρα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο

Δοκιμή συστατικών

Διαφορετικά μέρη χύτευσης ελήφθησαν για επιθεώρηση σύνθεσης και τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 1.

Στον Πίνακα 1, μπορεί να παρατηρηθεί ότι υπάρχει μια μικρή διαφορά στη σύνθεση μεταξύ της κεντρικής περιοχής και της επιφάνειας, η οποία αποδίδεται στον διαχωρισμό κατά τη διαδικασία στερεοποίησης. Το χρώμιο είναι ένα από τα στοιχεία που προστίθενται σε σχετικά μεγάλες ποσότητες στον χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο και ο ρόλος του είναι επίσης αρκετά σαφής. Μετά την επεξεργασία σκλήρυνσης του νερού, το χρώμιο διαλύεται ως επί το πλείστον στη φάση ωστενίτη του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, αυξάνοντας την αντοχή διαρροής του χάλυβα και επιταχύνοντας την κατακρήμνιση καρβιδίου κατά την ψύξη, συνήθως με αποτέλεσμα μια συνεχή δικτυωτή κατανομή καρβιδίων κατά μήκος των ορίων των κόκκων. Ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο με πρόσθετο χρώμιο παρουσιάζει βελτιωμένη αντοχή στη φθορά όταν υποβάλλεται σε ισχυρή τριβή κρούσης, καθιστώντας τον κατάλληλο για χύτευση με σφυρί θραυστήρα.

Το τιτάνιο ανήκει στην κατηγορία των ζωτικών αναγωγικών στοιχείων στον λιωμένο χάλυβα. Σε χάλυβα Mn18 υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και αζώτου, μπορεί να συνδυαστεί με C και N για να σχηματίσει ιζήματα. Εάν σχηματιστούν σωματίδια υψηλού σημείου τήξης, όπως TiN και Ti(C, N) πριν από τη στερεοποίηση, μπορούν να λειτουργήσουν ως μη αυθόρμητες ετερογενείς θέσεις πυρήνωσης για τον ωστενίτη, αυξάνοντας τον αριθμό των κόκκων ανά μονάδα όγκου και επομένως καθαρίζοντας το μέγεθος των κόκκων. Ως εκ τούτου, έχει γίνει σημαντική έρευνα και πρακτική εφαρμογή μικροκράματος τιτανίου σε χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο. Στον χάλυβα Mn18 που περιγράφεται σε αυτό το άρθρο, προστέθηκε περίπου 0.5% τιτάνιο κατά την αρχική φάση σχεδιασμού.

Ανάλυση διεπαφής θραύσης σφυριών θραυστήρα

Μετά από σχετικούς ελέγχους, χρησιμοποιήθηκαν σφυριά θραυστήρα Mn18 σε κάθετο θραυστήρα τσιμέντου. Μετά από περίοδο υπηρεσίας 6 μηνών, μερικά από αυτά παρουσίασαν αστοχίες κατάγματος. Τα σπασμένα δείγματα αναλύθηκαν και τα σχετικά αποτελέσματα φαίνονται στα Σχήματα 1 έως 5.

• Το Σχήμα 1 δείχνει ότι το κάταγμα συνέβη γύρω από την οπή σύνδεσης του καρφιού του σφυριού, υποδεικνύοντας ένα εγκάρσιο εύθραυστο κάταγμα.
• Το Σχήμα 2 αποκαλύπτει ότι η επιφάνεια θραύσης σε διαφορετικές θέσεις παρουσιάζει τυπικά χαρακτηριστικά θραύσης διάσπασης, υποδεικνύοντας κακή σκληρότητα του σφυριού. Επιπλέον, τα ακανόνιστα εγκλείσματα σε σχήμα μπλοκ είναι ευρέως κατανεμημένα σε διαφορετικά τμήματα, υποδεικνύοντας έναν σχετικά υψηλό συνολικό αριθμό τέτοιων εγκλεισμάτων.
• Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3, στην κανονική τομή της δομής, οι κόκκοι είναι σχετικά χονδροειδείς και τα μπλοκ καρβίδια κατακρημνίζονται κατά μήκος των ορίων των κόκκων. Ωστόσο, τα συνολικά όρια κόκκων ωστενίτη φαίνονται φυσιολογικά.
• Τα σχήματα 3 και 4 δείχνουν ότι οι κόκκοι στο κανονικό τμήμα της σφυροκεφαλής είναι περίπου στο επίπεδο 0.5. Αντίθετα, οι κόκκοι κοντά στην επιφάνεια του κατάγματος είναι μεγαλύτεροι, με μέση διάμετρο κόκκων πάνω από 400 μm. Συνεχή δικτυωτά καρβίδια έχουν σχηματιστεί κατά μήκος των ορίων των κόκκων και πολλά βελονοειδή καρβίδια έχουν αναπτυχθεί από τα όρια των κόκκων στους κόκκους. Η επιφάνεια θραύσης παρουσιάζει καθαρά χαρακτηριστικά διακοκκώδους θραύσης. Σε αντίθεση με τα σφαιρικά καρβίδια, τα οποία έχουν κυβική δομή επικεντρωμένη στο πρόσωπο, τα βελονοειδή καρβίδια έχουν κυβική δομή με κέντρο το σώμα. Τα διαφορετικά δομικά χαρακτηριστικά οδηγούν σε σημαντικές διαφορές στις φυσικές τους ιδιότητες. Τα λεπτά βελονοειδή καρβίδια (μήκος ≤20 μm) είναι ευεργετικά για τη σταθεροποίηση των ορίων των κόκκων και τη βελτιστοποίηση των μηχανικών ιδιοτήτων του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, ιδιαίτερα της αντοχής σε κρούση. Ωστόσο, στο Σχήμα 4, τα εξαιρετικά μακρά, βαθύ γκρίζο καρβίδια που διεισδύουν στους κόκκους υποδεικνύουν ότι ο μετασχηματισμός του περλίτη θα συμβεί μέσα τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπό ορισμένες συνθήκες υπερψύξης, οι περιοχές με συμπυκνωμένη κατακρήμνιση καρβιδίου θα σχηματίσουν μια μικτή δομή αποτελούμενη από ελασματοειδή Fe3C και μια μικρή ποσότητα φερρίτη (που σχηματίζεται από την τοπική κατακρήμνιση καρβιδίων για τη δημιουργία μιας περιοχής χαμηλών εκπομπών άνθρακα), γνωστή ως περλίτης. Αυτή η μικτή δομή έχει ασθενή σύνδεση, με αποτέλεσμα χαμηλότερη ενέργεια απορρόφησης κρούσης από μια ομοιόμορφη μήτρα ωστενίτη. Όταν υπόκεινται σε ισχυρές εξωτερικές δυνάμεις, τόσο ο βελονοειδής φερρίτης όσο και τα όρια των κόκκων στα οποία βρίσκεται γίνονται ζώνες συγκέντρωσης τάσεων, οδηγώντας σε ελαττώματα όπως σπασίματα και σχίσιμο, με αποτέλεσμα την αστοχία θραύσης της σφυροκεφαλής μετά από μια ορισμένη περίοδο λειτουργίας.
• Το σχήμα 5 δείχνει ότι το TiN και το Ti(C,N) συσσωματώνονται συνεχώς και εκτενώς σε μια συγκεκριμένη περιοχή, σχηματίζοντας ασυνεχείς περιοχές στη μήτρα του χάλυβα. Σε αυτόν τον τομέα, τόσο η δύναμη όσο και η σκληρότητα πέφτουν απότομα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας της σφυροκεφαλής, αυτοί οι τύποι εγκλεισμάτων γίνονται προφανείς ζώνες συγκέντρωσης τάσεων. Λειτουργούν άμεσα ως η πηγή των ρωγμών, σταδιακά επεκτείνονται και επεκτείνονται, οδηγώντας τελικά σε εκτεταμένο σχηματισμό ρωγμών και προκαλώντας αστοχία κατάγματος της σφυροκεφαλής.

 

Ανάλυση και Συζήτηση

 

Επίδραση χημικής σύνθεσης

Ο άνθρακας είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία στον χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο. Η παρουσία του διευκολύνει το σχηματισμό μιας μονοφασικής δομής ωστενίτη. Μια μεγάλη ποσότητα άνθρακα διαλυμένη στον ωστενίτη βοηθά επίσης στην αύξηση της αντοχής του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο. Επιπλέον, τα καρβίδια που σχηματίζονται από άνθρακα και στοιχεία κράματος όπως το Cr συμβάλλουν στη βελτίωση της αντοχής στη φθορά του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο. Ωστόσο, η υπερβολικά υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα θα αυξήσει την τάση καθίζησης καρβιδίου στα όρια των κόκκων, η οποία, υπό τις ίδιες συνθήκες, είναι επιζήμια για τη σταθεροποίηση των ορίων των κόκκων. Επομένως, συνιστάται η κατάλληλη μείωση της περιεκτικότητας σε άνθρακα με βάση τον Πίνακα 1.

Η προσθήκη Mo σε χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο μπορεί να μειώσει την κατακρήμνιση καρβιδίων στη δομή όπως χυτή και να μειώσει την τάση σχηματισμού ενός δικτύου καρβιδίων στα όρια των κόκκων του ωστενίτη. Το μολυβδαίνιο μπορεί επίσης να επιβραδύνει τον ρυθμό καθίζησης του χάλυβα των καρβιδίων που μοιάζουν με βελόνες, μειώνοντας τη θερμοκρασία καθίζησης τους. Αυτά τα αποτελέσματα είναι ευεργετικά για τη βελτίωση της πλαστικότητας και της αντοχής του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο στην κατάσταση χύτευσης. Μπορούν να αντισταθμίσουν τις ελλείψεις που προκαλούνται από την προσθήκη στοιχείων χρωμίου. Επομένως, το Mo θα πρέπει να προστεθεί κατάλληλα για να λειτουργεί σε συνδυασμό με το Cr, αξιοποιώντας τα ευεργετικά αποτελέσματα και των δύο στοιχείων.

Τα ευεργετικά αποτελέσματα της μικροκράματος τιτανίου σε χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο που συζητούνται σε αυτό το άρθρο επιβεβαιώνονται. Ωστόσο, εάν η περιεκτικότητα σε τιτάνιο είναι πολύ υψηλή ενώ η περιεκτικότητα σε άζωτο παραμένει σχετικά σταθερή, το TiN και το Ti(C, N) αρχίζουν να καθιζάνουν στους 1400°C. Σχηματίζονται συνεχώς και εκτενώς και συγχωνεύονται μέσα στο τήγμα μετάλλων ή στη διφασική ζώνη στερεού-υγρού. Καθώς η στερεοποίηση συνεχίζεται, συσσωρεύονται συνεχώς προς τα όρια των κόκκων, με υψηλότερη συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας και σχετικά χαμηλότερες φάσεις σημείου τήξης. Αυτή η συσσωμάτωση υπερβαίνει την ποσότητα που απαιτείται για το αποτέλεσμα στερέωσης τους, μειώνοντας την αρχική δύναμη δέσμευσης των ορίων κόκκων και ακόμη και σοβαρή αποκόλληση μεταξύ της χαλύβδινης μήτρας και των ορίων κόκκων. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας της σφυροκεφαλής, η συσσώρευση εγκλεισμάτων γίνεται μια σημαντική περιοχή συγκέντρωσης τάσεων, που χρησιμεύει άμεσα ως η αρχή των ρωγμών, οι οποίες σταδιακά διαδίδονται και επεκτείνονται για να προκαλέσουν εκτεταμένες ρωγμές, οδηγώντας τελικά σε αστοχία της σφυροκεφαλής.

Ως εκ τούτου, από την άποψη της σύνθεσης, είναι απαραίτητο να αξιοποιηθούν πλήρως οι ευεργετικές επιδράσεις του TiN και του Ti(C, N) στα χυτά Mn18, ενώ παράλληλα ελέγχονται οι επιβλαβείς επιπτώσεις της εκτεταμένης και συγκεντρωμένης βροχόπτωσης. Η περιεκτικότητα σε τιτάνιο μπορεί να μειωθεί κατάλληλα λαμβάνοντας υπόψη τις ώριμες πρακτικές εφαρμογής χάλυβων χαμηλής κραματοποίησης και χάλυβων μεσαίου κράματος.

 

Ο αντίκτυπος της τεχνολογίας διεργασιών

Για την παραγωγή χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο με καλή απόδοση και σταθερή διάρκεια ζωής, ο έλεγχος της τελειοποίησης των κόκκων ωστενίτη και η μορφολογία των καρβιδίων είναι δύο βασικά σημεία ελέγχου. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης και κρυστάλλωσης του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, τόσο τα δικτυωτά όσο και τα βελονοειδή καρβίδια συνήθως καθιζάνουν κατά μήκος των ορίων των κόκκων, με τα βελονοειδή καρβίδια να αναπτύσσονται προς τα μέσα. Ωστόσο, εάν η χύτευση είναι πολύ μεγάλη και ο χρόνος από τη θέρμανση έως την επεξεργασία σκλήρυνσης νερού είναι πολύ μεγάλος και η διείσδυση ψύξης κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σκλήρυνσης νερού είναι ανεπαρκής, με αποτέλεσμα παρατεταμένη παραμονή στη ζώνη υψηλής θερμοκρασίας (≥500°C), θα οδηγήσει σε συνεχή ανάπτυξη των κόκκων ωστενίτη, συνεχή καθίζηση καρβιδίων στα όρια των κόκκων και συνεχή ανάπτυξη βελονιδικών καρβιδίων. Αυτό τελικά οδηγεί σε υπερβολικές διαφορές στις εσωτερικές και εξωτερικές καταστάσεις στρες. Κάτω από ισχυρές εξωτερικές δυνάμεις, οι εξαρθρώσεις υψηλής πυκνότητας και η αδελφοποίηση παραμορφώσεων εμφανίζονται αρχικά στην επιφάνεια της σφυροκεφαλής, αυξάνοντας γρήγορα την αντοχή και τη σκληρότητά της. Η περαιτέρω αύξηση της διαφοράς στην εσωτερική και εξωτερική τάση οδηγεί σε ευθραυστότητα των εσωτερικών ορίων των κόκκων, με αποτέλεσμα σχίσιμο και θραύση, που εκδηλώνεται ως αστοχία θραύσης της σφυροκεφαλής.

Επομένως, από τη σκοπιά της διαδικασίας, είναι πρώτα απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η θερμοκρασία θέρμανσης πριν από την επεξεργασία σκλήρυνσης με νερό της σφυροκεφαλής είναι λογική και επαρκής, διασφαλίζοντας έτσι ότι τα καρβίδια διαλύονται πλήρως ή ως επί το πλείστον στον ωστενίτη. Αφού αφαιρεθεί η σφυροκεφαλή από τον κλίβανο θέρμανσης, είναι η περίοδος αιχμής της καθίζησης καρβιδίου. Εάν ο χρόνος από την αφαίρεση έως τη βύθιση στο νερό είναι μεγάλος, τα καρβίδια θα καθιζάνουν σε μεγάλες ποσότητες και τα βελονοειδή καρβίδια θα παραχθούν γρήγορα. Με ανεπαρκή ψυκτική αντοχή και ανεπαρκή ρυθμό μεταφοράς εσωτερικής ψύξης, συμβαίνουν εσωτερικά φαινόμενα γήρανσης, με αποτέλεσμα σημαντική ανάπτυξη κόκκων και υπερβολική κατακρήμνιση καρβιδίου κατά τη διαδικασία χρήσης, οδηγώντας σε ρωγμές στα όρια των κόκκων και αστοχία της σφυροκεφαλής. Επομένως, ο χρόνος εμβάπτισης χύτευσης θα πρέπει να μειωθεί σημαντικά για να σχηματιστεί σταθερός ωστενίτης όσο το δυνατόν γρηγορότερα, να μειωθεί η ποσότητα της καθίζησης καρβιδίου, να αποφευχθεί η εμφάνιση δικτυωτών καρβιδίων ενώ αυξάνεται ο όγκος του νερού για να διατηρηθεί η υπερψύξη και να επιταχυνθεί η εσωτερική ψύξη, αποφεύγοντας την εμφάνιση υπερβολικής καθίζηση καρβιδίου και η παρουσία υπερμεγέθης βελονοειδής καρβίδια υπό συνθήκες γήρανσης, βελτιώνοντας έτσι τη συνοχή της εσωτερικής και εξωτερικής δομής, τα οριακά χαρακτηριστικά των κόκκων και την απόδοση της σφυροκεφαλής και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής της.

 

Μέτρα βελτιστοποίησης

Με βάση την παραπάνω ανάλυση και συζήτηση, διατυπώνονται τα ακόλουθα μέτρα βελτιστοποίησης:

1. Μειώστε τον στόχο περιεκτικότητας σε C των κεφαλών σφύρας θραυστήρα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο σε 1.25% και τον στόχο περιεκτικότητας σε Ti στο 0.15%.
2. Προσθέστε μια τιμή στόχο 0.5% μολυβδαίνιο.
3. Η θερμοκρασία θέρμανσης της κατεργασίας σκλήρυνσης του νερού με το σφυρί θραυστήρα αυξήθηκε στους 1060°C, η λειτουργία βελτιστοποιήθηκε και ο χρόνος από την έξοδο του σφυριού θραυστήρα από τον κλίβανο έως την είσοδο στο νερό μειώθηκε σε λιγότερο από 40 δευτερόλεπτα.
4. Βελτιστοποιήστε τις συνθήκες απόσβεσης νερού, αυξήστε τον όγκο της δεξαμενής νερού ή χρησιμοποιήστε κυκλοφορούν νερό ελεγχόμενης θερμοκρασίας μεγάλης ροής για να εξασφαλίσετε την ένταση ψύξης.

 

Εφέ εφαρμογής

Μικροδομή

Η βελτιστοποιημένη διαδικασία παράγει σφυριά θραυστήρα Mn18 και ο Πίνακας 2 δείχνει την πραγματική σύνθεση του τηγμένου χάλυβα.

Πίνακας 2. Βελτιστοποιημένη χημική σύνθεση κεφαλής σφύρας Mn18 (wt %)
	C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Al	Ti
Δείγματα εξαρτημάτων	1.18	0.36	17.87	0.018	0.012	1.04	0.51	0.11	0.14

Από τον Πίνακα 2, τα συστατικά φτάνουν στο εύρος στόχου βελτιστοποίησης.

Μετά την ολοκλήρωση της χύτευσης, το σφυρί θραυστήρα τεμαχίζεται και η οργάνωση φαίνεται στο Σχήμα 6.

Το σχήμα 6 δείχνει ότι μετά τη βελτιστοποίηση τόσο της σύνθεσης όσο και της διαδικασίας, η δομή κοντά στην επιφάνεια της σφυροκεφαλής γίνεται πιο ομοιόμορφη. Το μέγεθος των κόκκων είναι στο επίπεδο 2, ενώ οι κόκκοι στην περιοχή του πυρήνα είναι περίπου στο επίπεδο 1, εμφανίζοντας διακριτή οριακή κατακρήμνιση κόκκων. Ωστόσο, τα ιζήματα είναι κυρίως μπλοκ καρβίδια και το μήκος των βελονοειδή καρβιδίων είναι ως επί το πλείστον εντός 10 μm, υποδηλώνοντας σωστή μείωση της περιεκτικότητας σε άνθρακα. Η προσθήκη Mo σε συνδυασμό με Cr μειώνει τη συνολική ποσότητα των ιζημάτων και βελτιστοποιεί τη μορφολογία τους, η οποία συμβάλλει στη σταθερότητα των ορίων των κόκκων. Επιπλέον, δεν παρατηρήθηκαν μπλοκ εγκλείσματα τύπου TiN να συσσωματώνονται σε φύλλα μεταξύ των ιζημάτων, υποδηλώνοντας ότι οι δυσμενείς επιπτώσεις τέτοιων εγκλεισμάτων είναι εντός ελεγχόμενου εύρους.

Μετά από 18 μήνες χρήσης, αυτή η παρτίδα σφυριών θραυστήρα δεν έχει υποστεί καμία βλάβη θραύσης εκτός από την κανονική φθορά στα άκρα της επιφάνειας. Αυτό υποδηλώνει σημαντική βελτίωση στην εσωτερική και εξωτερική ποιότητα των σφυριών θραυστήρα, που οδηγεί σε σταθερή παράταση του κύκλου ζωής τους.

Συμπέρασμα

1. Η ρωγμή κατά μήκος του ορίου των κόκκων στη διατομή είναι η άμεση αιτία της θραύσης του σφυριού θραυστήρα Mn18 και ο θεμελιώδης λόγος είναι η κατακρήμνιση καρβιδίων του δικτύου ορίων κόκκων που προκαλείται από ανεπαρκή ρυθμό ψύξης.
2. Εάν η περιεκτικότητα σε Ti είναι πολύ υψηλή, μια μεγάλη ποσότητα τετραγωνικού TiN θα κατακρημνιστεί και θα συσσωματωθεί στα όρια των κόκκων, γεγονός που θα μειώσει επίσης την οριακή δύναμη σύνδεσης των κόκκων και θα προωθήσει τη ρωγμή των ορίων κόκκων υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων.
3. Η χρήση σύνθετων κραμάτων Cr και Mo μπορεί να μειώσει την κατακρήμνιση των καρβιδίων στα όρια των κόκκων, να βελτιστοποιήσει τη μορφολογία των καρβιδίων και να μειώσει σημαντικά την καθίζηση υπερμεγέθων καρβιδίων που μοιάζουν με βελόνες.
4. Μέτρα όπως η βελτιστοποίηση της διαδικασίας σκλήρυνσης του νερού με βάση τη βελτιστοποίηση της σύνθεσης υιοθετούνται για τη βελτίωση των κόκκων του σφυριού Mn18, τον έλεγχο της συνολικής ποσότητας και του σχήματος των ιζημάτων και τελικά την παράταση του χρόνου λειτουργίας.

Με βάση την ανάλυση των χαρακτηριστικών διεπαφής θραύσης, τη μορφολογία και τη μεταλλογραφική δομή των σφυριών θραυστήρα μαγγανίου, έχει προσδιοριστεί ότι οι ρωγμές κατά μήκος των ορίων των κόκκων, η υπερβολική περιεκτικότητα σε Ti και οι παράλογες διαδικασίες παραγωγής είναι οι λόγοι για την αποτυχία. Με τη μείωση της περιεκτικότητας σε Ti, την αύξηση του στοιχείου Mo, την αλλαγή της διαδικασίας παραγωγής και άλλα μέτρα, βελτιστοποιούνται τα χαρακτηριστικά μικροδομής, η συνολική ποσότητα και η μορφολογία των ιζημάτων των σφυριών θραυστήρα Mn18 και βελτιώνονται αποτελεσματικά ο κύκλος λειτουργίας και η σταθερότητα της σφυροκεφαλής.