Vähähiilisen teräksen ja runsaan mangaanipitoisuuden omaavan teräksen välisen syövyttävän iskukulumiskäyttäytymisen vertailu
Märkätehtaan vuorausten työskentelyolosuhteet metallurgisissa kaivoksissa ovat ankarat, ja sitä ei syöpy ainoastaan vahva pH-massa, vaan myös malmi ja jauhatuspallot kuluttavat. Lisäksi tietylle korkeudelle putoavat malmi ja jauhatuspallot vaikuttavat myös vuorauslevyyn. Tällä hetkellä pääasiallinen Kiinassa käytetty myllyn vuorauksen materiaali on edelleen ZGMn13, mutta tässä käyttötilassa vuorauksen käyttöikä on erittäin lyhyt, yleensä 4-6 kuukautta korkean mangaanipitoisen teräksen riittämättömän työkarkaisun ja huonon korroosionkestävyyden vuoksi. . Vaikka kotimaassa ja ulkomailla on viime vuosina kehitetty materiaaleja, kuten muunnettua runsasmangaanipitoista terästä ja keskihiilistä seosterästä, vaikutus on edelleen epätyydyttävä. Toisaalta korroosio- ja kulumismekanismin tutkimus iskuolosuhteissa on harvinaista, ja tällä on positiivinen merkitys korkealaatuisten vuorausmateriaalien kehittämiselle. Äskettäin kehitetyn vähähiilisen runsasseosteisen teräksen iskukorroosio- ja kulumisominaisuudet (esim. ASTM A335 P91 putki) vuorausmateriaalia testattiin simuloiduissa työolosuhteissa ja verrattiin nykyiseen päämateriaaliin, joka on korkea-mangaanipitoista vuorauksen terästä. Teräksen iskukorroosiokulumismekanismi ja sen vaihtelu ajan myötä.
Kahden materiaalin kemiallisen koostumuksen ja mekaanisten ominaisuuksien vertailu
Materiaali | Kemiallinen koostumus % | Mekaaniset ominaisuudet | |||||||||
C | Mn | Cr` | Ni | Mo | Si | S | P | HRC | Ak/J*cm² | ||
Vähähiilinen seosteräs | 0.15-0.3 | - | 7.0-10.0 | 1.5-2.0 | 0.7-1.0 | 0.3-0.6 | ≤ 0.035 | ≤ 0.035 | 48-51 | > 50 | |
ZGMn13 | 1.1-1.3 | 12.0-14.0 | - | - | - | 0.3-0.8 | ≤ 0.03 | ≤ 0.07 | <21 | > 147 |
Kulutustesti
Iskusorroosio- ja kulumistesti suoritettiin modifioidulla MDL-10 iskukorroosion ja kulumisen testauskoneella ja testauskoneen iskutaajuus oli 200 kertaa/min. Testattava näyte käsitellään 10mm*10mm*30mm lohkoksi lankaleikkausmenetelmällä; se on asennettu männän päälle ja se liikkuu edestakaisin männän kanssa testin aikana. Liete tulee jatkuvasti iskupinnalle sekoituslaitteen kautta. Nykyisen hioma-ainetutkimuksen perusteella materiaalien kulutuskestävyyttä voidaan tehokkaasti arvioida testaamalla malmeilla, joilla on tietty valikoima hiomaominaisuuksia, ja teollisuusjärjestelmien hioma-aineet ovat pääasiassa malmeja. Päinvastoin, liian kovien ominaisuuksien omaavien hioma-aineiden käyttö voi aiheuttaa vääriä vaikutelmia. Siksi tässä kokeessa lietteeksi valittiin todellista työskentelyolosuhteita vastaava rautamalmihappoliete, joka valmistettiin rikkihapon PH=3 vesiliuoksella ja 6-10 meshin rautamalmilla. Ottaen huomioon malmin murskaus- ja hiukkaskoon muutokset sekä happamuuden heikkeneminen kokeessa, materiaalin kulumiskäyttäytyminen voi muuttua suuresti, joten malmi päivitetään 0.5 tunnin välein ja pH-arvoa säädetään samalla. Kuulamyllyssä pienenergiaiskun ominaisuuksien mukaan valitsimme iskuenergiaksi 2.7J ja korjasimme iskuenergian ajallisesti riippuen näytteen lyhenemisestä kokeen aikana.
Ennen jokaista testiä näytteet puhdistettiin asetonilla ultraäänipuhdistimessa, kuivattiin sitten välittömästi ja punnittiin sitten analyyttisellä vaa'alla tarkkuudella 0.00001, jotta saatiin alkumassa W0, ja sitten näytteet asennettiin koneeseen iskukorroosiota varten. ja kulutustestit. Näytettä käytettiin yhteensä 16 tuntia, jonka aikana näyte puhdistettiin ja punnittiin 2 tunnin välein, kirjattiin Wi:nä (i=2, 4, 6…16) ja kumulatiivinen painonpudotus kullekin ajankohdalle laskettiin △ Wi=W0 -Wi, materiaalin iskukorroosionkestävyyden mittaamiseen otettiin kolmen näytteen △Wi:n keskiarvo. Lopuksi Hitachi-X-650:lla havainnoitiin iskukorroosion kulumisen pinnan morfologiaa ja Olympus PME -optista mikroskooppia käytettiin tarkkailemaan kulutuskestävyyttä vastaan kohtisuorassa olevaa pintaa. Analysoitiin pinnan pintakerroksen ja pintakerroksen tilanmuutoksia sekä analysoitiin iskukorroosiokulumisen mekanismia.
Testitulokset ja analyysi
Vertaamalla kummankin teräksen kumulatiivisia painonpudotuskäyriä iskukorroosiokulumisen kanssa, voidaan nähdä, että iskukorroosiokulumisajan pidentyessä näiden kahden teräksen painohäviö kasvaa jatkuvasti.
Samaan aikaan vähähiilisen ja runsasseosteisen teräksen painohäviö on aina pienempi kuin runsasmangaanipitoisen teräksen, ja tämä etu tulee yhä selvemmäksi ajan pidentyessä, mikä osoittaa, että vähähiilisen teräksen iskusorroosionkestävyys on korkea. seosteräs on huomattavasti parempi kuin runsasmangaanipitoinen teräs. Korkea mangaaniteräs. Tämä tulos osoittaa, että iskukorroosion kulumissuorituskyky on kattava indeksi isku-, korroosion- ja kulutuskestävyydestä materiaalien ja vuorovaikutuksen kolmen, eikä yksi indeksi voidaan määrittää. Asiaankuuluvat tutkimukset ovat osoittaneet, että korroosion ja kulumisen välinen vuorovaikutus on paljon suurempi kuin niiden yksittäisten vaikutusten summa, ja aurauspaine ja iskun aiheuttamat halkeamat edistävät suuresti korroosiota ja kulumista. Vähähiilisen ja runsasseosteisen teräksen martensiittirakenne tekee siitä hyvän yhdistelmän kovuutta ja sitkeyttä, kun taas yksivaiheinen matriisi ja korkea kromipitoisuus varmistavat sen korroosionkestävyyden. Vaikka korkean mangaaniteräksen sitkeys on korkea, sillä on huono korroosionkestävyys ja alhainen alkukovuus, eikä se edistä iskukulumista voimakkaan muodonmuutoksen ja kovettumisen jälkeen, mikä johtaa sen yleisen iskukorroosion kulumiskyvyn heikkenemiseen.