Martello per inserti TIC al manganese

Perché usare il martello al manganese degli inserti TIC?

Il martello trituratore è composto principalmente da acciaio ad alto contenuto di manganese, che è una sorta di materiale antiusura con una lunga storia. Negli ultimi 10 anni, scienziati nazionali e stranieri hanno studiato l'acciaio ad alto contenuto di manganese sotto molti aspetti al fine di migliorarne ulteriormente la resistenza all'usura:

1. Alcune fonderie aggiungono Mo, Ni e altri elementi rari per migliorare la resistenza all'usura;
2. Alcune fonderie aggiungono l'elemento Cr per aumentare la durezza del martello;
3. Alcune fonderie modificano il rapporto tra manganese e carbonio per migliorare la resistenza all'usura;
4. Alcune fabbriche migliorano le prestazioni di servizio dell'acciaio ad alto contenuto di manganese mediante un trattamento di indurimento preliminare della superficie e migliorando i processi di fusione, colata e trattamento termico.

La ricerca di questi studiosi ha ottenuto alcuni risultati nel migliorare la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto contenuto di manganese, ma per alcune condizioni con grande forza d'urto e parti più grandi, come alcuni grossi martelli trituratori, non è ancora ideale usare acciaio ad alto manganese.

Per risolvere questo problema ， Qiming Casting utilizza aste TIC con inserti in manganese per aumentare la vita lavorativa.

TIC inserisce metodi sperimentali con martello di manganese

Per questo nuovo materiale, scegliamo l'acciaio al manganese come materiale della matrice. La composizione chimica come la seguente:

• C 1.1-1.2%
• Mn 12.5-13.2%
• Si 0.5-0.6%
• P 0.04-0.05%
• S 0.009-0.02%

Per le aste TIC, scegliamo un parallelepipedo da 20 mm * 20 mm * 40 mm:

Usiamo il metodo della colata in sabbia per lanciare un prodotto campione da 120 mm * 120 mm * 120 mm. I campioni sono stati trattati termicamente in un forno a resistenza a scatola con trattamento di tempra in acqua a 1050 ℃. L'interfaccia è stata osservata ad occhio nudo, quindi la microstruttura, la struttura e la distribuzione degli elementi vicino all'interfaccia sono state analizzate mediante microscopio ottico e microanalisi con sonda elettronica (JCXA-733).

Risultati sperimentali e discussione

Dopo la lavorazione, la superficie del campione è stata osservata ad occhio nudo. È stato riscontrato che non c'era spazio alla giunzione tra acciaio ad alto contenuto di manganese e cuboide TIC tranne che per diversi colori (l'acciaio ad alto contenuto di manganese era bianco, il cuboide IC era nero), il che indicava che i due materiali erano ben combinati.

La durezza del parallelepipedo TIC prima della fusione è di 59-61 HRC. Dopo la fusione con acciaio ad alto contenuto di manganese e trattamento di tempra ad acqua, viene testata la durezza della superficie del campione. I risultati mostrano che la durezza della regione centrale del cuboide TIC rimane invariata (HRC60), ma la durezza della regione vicino al carburo cementato e all'acciaio ad alto manganese diminuisce a hrc58, inoltre, la durezza dell'acciaio ad alto manganese vicino al cuboide TIC ( HRC: 30-60) è molto più alto di quello lontano dal cuboide TIC (HRC: 22-24), il che indica che esiste una zona di transizione tra la durezza dei due materiali alla giunzione tra acciaio ad alto contenuto di manganese e cuboide TIC , che è dovuto alla reciproca penetrazione dell'acciaio ad alto contenuto di manganese e del cuboide TIC.

Al fine di controllare meglio le condizioni di legame dell'interfaccia tra i due materiali, i campioni metallografici sono stati tagliati in corrispondenza del giunto di fusione e la microstruttura vicino all'interfaccia è stata analizzata mediante sonda elettronica dopo la lucidatura. La fotografia SEM del giunto è mostrata in Fig. 3. Dall'immagine si può vedere che la matrice del carburo cementato è ben combinata con acciaio ad alto tenore di manganese, ma il giunto non si vede, cioè l'acciaio ad alto manganese e matrice di carburo sono fuse in una sola. Su un lato dell'acciaio ad alto contenuto di manganese, è possibile vedere l'area con particelle di TiC scarsamente distribuite. Vale a dire, il tic della fase dura nel carburo cementato si sposta parzialmente da un lato del carburo cementato all'altro lato dell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Questo perché l'acciaio ad alto contenuto di manganese fonde la matrice superficiale del carburo cementato nel processo di colata, il che fa sì che il tic della fase dura sulla superficie derivi dall'acciaio ad alto contenuto di manganese. Dopo il raffreddamento e la solidificazione, queste particelle di TiC vengono fissate casualmente nell'acciaio ad alto contenuto di manganese.

Al fine di spiegare meglio le condizioni di legame dell'interfaccia dei due materiali, la distribuzione dell'elemento Ti in un campo visivo viene effettuata in corrispondenza del giunto. La Figura 3 mostra la distribuzione superficiale dell'immagine SEM e degli elementi Ti nello stesso campo visivo. Dalla Figura 4 si può vedere che le immagini radiografiche caratteristiche degli elementi Ti sono arricchite sul lato del carburo cementato e le immagini radiografiche caratteristiche degli elementi Ti si trovano anche vicino all'area dell'interfaccia sul lato dell'acciaio al manganese alto. È dimostrato che gli elementi Ti esistono sul lato dell'acciaio ad alto contenuto di manganese 1, che è dovuto alla combinazione metallurgica di due materiali durante la colata, e il tic nel carburo cementato va alla deriva sul lato dell'acciaio al manganese alto e durante il trattamento termico, il L'elemento Ti nel tic si diffonde nell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Si può vedere che le particelle di TiC sono molto saldamente combinate con l'acciaio ad alto contenuto di manganese.

I risultati sperimentali mostrano che la combinazione di cuboide TIC e acciaio ad alto contenuto di manganese è metallurgica. Esiste una zona di transizione nell'interfaccia dei due tipi di materiali, indipendentemente dalla durezza o dalla distribuzione della microstruttura, della struttura e degli elementi, che rende il carburo cementato saldamente fuso nell'acciaio ad alto contenuto di manganese. Nel processo di utilizzo, il carburo cementato ad alta durezza svolge un ruolo nella resistenza all'usura del materiale, migliorando così notevolmente la durata del materiale.

TIC inserisce l'utilizzo del martello di manganese

Al fine di studiare le prestazioni di servizio dell'acciaio colato ad alto contenuto di manganese intarsiato, diversi carburi cementati cilindrici sono stati intarsiati sulla superficie facilmente usurabile del martello (come mostrato nella Figura 5, massa 120 kg). Prima della fusione, il carburo cementato (～ 25 mm × 40 mm) deve essere lucidato con tela smeriglio, un chiodo di ferro deve essere saldato su un'estremità di ciascun carburo cementato e l'altra estremità del chiodo di ferro deve essere inserita nello stampo in sabbia , in modo da fissare il carburo cementato nella cavità dello stampo. Dopo la colata, il carburo cementato è intarsiato in acciaio ad alto contenuto di manganese.

La testa di martello prodotta con il metodo sopra viene utilizzata nella cava Hongyun a Shunde, nella provincia del Guangdong. I materiali rotti nella cava sono pietre dure utilizzate nelle superstrade e la loro durata è di 20 giorni. La durata del martello originale in acciaio ad alto manganese è di soli 7 giorni e il costo del martello colato è solo del 30% superiore a quello del martello in acciaio ad alto manganese, il che mostra i buoni benefici economici e sociali del cast nel martello.

I risultati

Sulla base dei risultati sperimentali di Qiming Casting, il nostro TIC inserisce una durata del martello di manganese più lunga rispetto ad altri materiali. Questo nuovo martello di design non si adatta solo alle parti soggette ad usura del mulino a martelli, ma anche alle tute parti di usura del distruggidocumenti.