Marteau en acier au manganèse de 90 kg

Recherche et application de marteau en acier au manganèse 90kg

Au fil des ans, dans les matériaux de construction, la métallurgie, l'exploitation minière, l'industrie de l'énergie, les grands marteaux concasseurs à marteaux sont faits de acier au manganèse élevé, le poids du marteau est inférieur à 70 kg. En cours d'utilisation, il a une faible résistance à l'usure et est facile à casser, causant de temps à autre des dommages matériels. Avec le développement rapide de l'industrie moderne de la Chine, des lignes de production de ciment d'une production quotidienne de 2000 à 4000 tonnes ont été lancées les unes après les autres. À la fin des années 1980, la Chine a successivement importé de grands concasseurs à marteaux d'Allemagne, du Danemark et d'autres pays. Les marteaux d'une capacité de support de plus de 90 kg doivent être importés de l'étranger en raison du manque d'expérience de production réussie en Chine.

Grand concasseur à marteaux équipé d'un poids de marteau de plus de 90 kg, d'une force d'impact cyclique à grande vitesse, les conditions de travail sont très mauvaises et l'acier ordinaire à haute teneur en manganèse ne peut pas fournir à la fois une fracture et une bonne résistance à l'usure. Dans ce cas, nous avons étudié les marteaux importés d'Allemagne et du Danemark par Jidong, Zhujiang et d'autres cimenteries, et combiné aux caractéristiques des ressources chinoises, nous avons développé un marteau en acier au manganèse de très haute qualité de 90 kg.

Conception de composition chimique de marteau en acier au manganèse

Basé sur les conditions de travail du marteau en acier au manganèse de 90 kg, le marteau doit avoir une ténacité élevée aux chocs, une bonne résistance à l'usure et une résistance à la fracture. En même temps, en fonction de son propre poids et de sa grande épaisseur de section, la conception de composition suivante est effectuée.

• Carbone (C): le carbone est l'élément dominant de l'acier qui affecte diverses propriétés. Afin de conférer à l'acier une résistance, une dureté, une bonne résistance à l'usure et une ténacité suffisante pour garantir l'absence de fracture lors de l'utilisation, w (c) = 0.95% ～ 1.25%.
• Manganèse (Mn): un rapport carbone manganèse plus élevé permet d'obtenir une structure d'austénite après un traitement de trempe à l'eau. Lorsque le manganèse est continuellement augmenté sur la base de W (MN) = 13%, bien que la résistance et la ténacité de l'acier ne soient pas beaucoup améliorées, cela peut réduire la précipitation des carbures dans la structure de section épaisse et grande, qui a une grande effet sur l'amélioration de la ténacité. Par conséquent, en ajoutant la quantité appropriée de chrome dans l'acier en même temps, l'augmentation de la teneur en manganèse peut également réduire l'effet nocif du chrome sur la promotion de la précipitation du carbure à l'état coulé. Par conséquent, la teneur en manganèse de l'acier est augmentée à 17% ～ 20%.
• Silicium (Si): Le silicium est un contenu conventionnel, qui a un effet de renforcement significatif de la solution solide. L'ajout de 0.40% ～ 0.80% de silicium consiste à désoxyder et à améliorer les performances du processus de coulée. Si la teneur en silicium est encore augmentée, la ténacité de l'acier se détériorera.
• Chrome (Cr): ajouter 2.0% ～ 3.0% de chrome permet d'améliorer la limite d'élasticité et la résistance à l'usure de l'acier. Si la teneur en chrome est trop élevée, la ténacité de l'acier sera réduite et les propriétés se détérioreront.
• Molybdène (Mo): l'existence d'une petite quantité de carbure dans l'acier est bénéfique pour améliorer la résistance à l'usure et la limite d'élasticité. Le but de l'ajout de 0.20% ～ 0.50% de molybdène est d'améliorer la distribution et la morphologie du carbure dans l'acier et d'améliorer la microstructure et les propriétés de l'acier.
• Phosphore et soufre (P, S): éléments nocifs dans l'acier, réduisent les propriétés mécaniques des matériaux, augmentent la tendance à la fissuration des pièces moulées dans la coulée et le traitement thermique, et nuisent énormément à l'acier. Par conséquent, w (P) ≤ 0.07%, w (s) ≤ 0.05% doivent être strictement contrôlés.

Donc, la composition chimique de ce marteau dans ce qui suit:

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

Effet du processus de traitement thermique sur les propriétés mécaniques et la microstructure

Nous avons fait trois groupes d'échantillons expérimentaux pour trois températures différentes de traitement thermique pour comparer ：

• Le marteau en carbure d'acier au manganèse après traitement de trempe à l'eau à 1050 ℃ se dissout moins dans l'austénite, ce qui entraîne une dureté élevée, une faible résistance aux chocs et une résistance à la traction, ce qui entraînera la fracture du marteau en raison d'une ténacité insuffisante et d'une faible résistance;
• Après un traitement de trempe à l'eau de 1150 ℃, la quantité de carbures dissous dans l'austénite est davantage due à la température de trempe élevée, entraînant une faible dureté, ce qui réduira la résistance à l'usure et raccourcira la durée de vie;
• La résistance et la résistance aux chocs de l'acier au manganèse traité à 1100 XNUMX sont meilleures que celles des deux autres groupes, avec une dureté plus élevée et une microstructure idéale. La répartition raisonnable des carbures dans la matrice austénitique est bénéfique pour améliorer la résistance à l'usure du matériau. En même temps, il peut maintenir une bonne résistance et une bonne ténacité et possède de bonnes propriétés mécaniques complètes. Il peut garantir que le marteau fonctionne en toute sécurité dans de mauvaises conditions de travail.

Sur la base des résultats des tests, nous choisissons le 1100 ℃ pour effectuer un traitement de trempe à l'eau

Points clés du contrôle du processus de production pour marteau en acier au manganèse

Les marteaux de plus de 90 kg doivent être sûrs et fiables à l'utilisation et avoir une bonne résistance à l'usure, de sorte que le processus de production doit être strictement contrôlé.

Sentait

Ce matériau convient au four à arc électrique et à la fusion au four à induction à moyenne fréquence, la composition chimique doit être strictement contrôlée, en particulier la teneur en P ne doit pas dépasser la norme. La ferraille doit être propre et exempte de rouille. La charge du four et l'alliage doivent être cuits au-dessus de 400 ℃ dans la dernière étape. L'essai de pliage à froid doit être effectué avant le taraudage. La température de prélèvement doit être strictement contrôlée à 1 460 ~ 1 500 ℃.

Casting

Le processus de coulée est une coulée verticale et la surface du moule est revêtue d'un revêtement d'oxyde de magnésium à séchage rapide à base d'alcool. Afin d'affiner le grain et d'améliorer la qualité de surface, la température de coulée doit être strictement contrôlée entre 1 430 ℃ et 1 460 ℃.

Traitement thermique

Le traitement thermique est la garantie d'obtenir les meilleures performances du matériau, et la production doit être réalisée en stricte conformité avec le processus (voir Figure 1).

Vérification

Le marteau en acier au manganèse ne doit pas présenter de défauts de coulée affectant ses performances, tels que cavité de retrait, porosité de retrait, fissures internes et externes, etc. L'inspection par ultrasons doit être effectuée une à une avant de quitter l'usine.

Marteau en acier au manganèse de Qiming Casting®

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