90kg マンガン鋼ハンマー

90kgマンガン鋼ハンマーの研究と応用

長年にわたり、建築材料、冶金、鉱業、電力産業では、大型ハンマークラッシャーハンマーは普通のもので作られています 高マンガン鋼、ハンマーの重量は70kg未満です。 使用時の耐摩耗性が低く、破損しやすいため、機器の破損事故の原因となることがあります。 中国の近代産業の急速な発展に伴い、日産2000〜4000トンのセメント生産ラインが次々と立ち上げられています。 1980年代の終わりに、中国はドイツ、デンマーク、その他の国々から大型ハンマークラッシャーを次々と輸入してきました。 支持力が90kgを超えるハンマーは、中国での生産経験が不足しているため、海外から輸入する必要があります。

ハンマー重量90kg以上、高速繰り返し衝撃力を備えた大型ハンマークラッシャーは、作業条件が非常に悪く、通常の高マンガン鋼では耐破壊性と耐摩耗性を両立させることができません。 今回は、ジドン、朱江などのセメント工場がドイツやデンマークから輸入したハンマーを調査し、中国の資源特性と合わせて、90kg級の超高マンガン鋼ハンマーを開発しました。

 

マンガン鋼ハンマー化学組成設計

90kgのマンガン鋼ハンマーの作業条件に基づいて、ハンマーは高い耐衝撃性、優れた耐摩耗性、および耐破壊性を備えている必要があります。 同時に、自重と大きな断面厚さに応じて、以下の構成設計を行っています。

• 炭素（C）：炭素は、さまざまな特性に影響を与える鋼の主要な元素です。 鋼を高強度、硬度、優れた耐摩耗性、および使用中に破損しないようにするのに十分な靭性を持たせるために、w（c）= 0.95％〜1.25％。
• マンガン（Mn）：マンガン炭素比が高いほど、水強化処理後にオーステナイト構造が得られます。 W（MN）= 13％に基づいてマンガンを連続的に増加させると、鋼の強度と靭性はそれほど改善されませんが、厚くて大きなセクションの構造での炭化物の析出を減らすことができます。靭性向上効果。 したがって、同時に適切な量のクロムを鋼に添加すると、マンガン含有量の増加は、鋳造状態での炭化物の析出を促進することに対するクロムの有害な影響を減らすこともできます。 したがって、鋼中のマンガン含有量は17％〜20％に増加します。
• シリコン（Si）：シリコンは従来の含有量であり、固溶体を強化する効果があります。 0.40％〜0.80％のシリコンを追加すると、脱酸して鋳造プロセスの性能が向上します。 さらにシリコン含有量を増やすと、鋼の靭性が低下します。
• クロム（Cr）：2.0％〜3.0％のクロムを添加すると、鋼の降伏強度と耐摩耗性が向上します。 クロムの含有量が多すぎると、鋼の靭性が低下し、特性が低下します。
• モリブデン（Mo）：鋼に少量の炭化物が存在すると、耐摩耗性と降伏強度を向上させるのに役立ちます。 0.20％〜0.50％のモリブデンを添加する目的は、鋼中の炭化物の分布と形態を改善し、鋼の微細構造と特性を改善することです。
• リンと硫黄（P、S）：鋼の有害元素、材料の機械的特性を低下させ、鋳造および熱処理における鋳物の割れ傾向を高め、鋼に大きな害を及ぼします。 したがって、w（P）≤0.07％、w（s）≤0.05％を厳密に制御する必要があります。

したがって、このハンマーの化学組成は次のとおりです。

• 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％

 

機械的性質と微細構造に及ぼす熱処理プロセスの影響

表2熱処理プロセスの試験結果
焼入れ温度	1℃		1100℃		1150℃
	サンプル値	平均値	サンプル値	平均値	サンプル値	平均値
抗張力	640	679	851	813	648	726
	772		832		865
	625		755		665
衝撃強さ	39	65	166	176	122	116
	46		175		93
	110		187		132
硬度（HB）	241	240	240	238	213	210
	252		245		211
	227		230		205
金属組織構造	オーステナイト+炭化物（グレード4a）	オーステナイト+炭化物（グレード4a-3a）	オーステナイト+炭化物（グレード3a）	オーステナイト+炭化物（グレード3a）	オーステナイト+炭化物（グレード3a）	オーステナイト+炭化物（グレード4a-3a）
	オーステナイト+炭化物（グレード4a）		オーステナイト+炭化物（グレード3a）		オーステナイト+炭化物（グレード4a）
	オーステナイト+炭化物（グレード3a）		オーステナイト+炭化物（グレード3a）		オーステナイト+炭化物（グレード4a）

 

比較するために、XNUMXつの異なる熱処理温度の実験サンプルのXNUMXつのグループを作成しました。

• 1050℃の水強靭化処理後のマンガン鋼ハンマーの炭化物はオーステナイトへの溶解が少なく、硬度が高く、衝撃靭性が低く、引張強度が低く、靭性が不十分で強度が低いためにハンマーが破損します。
• 1150℃の水強化処理後、焼入れ温度が高いためにオーステナイトに溶解する炭化物の量が多くなり、硬度が低くなり、耐摩耗性が低下し、耐用年数が短くなります。
• 1100℃で処理されたマンガン鋼の強度と衝撃靭性は、他のXNUMXつのグループよりも優れており、硬度が高く、理想的な微細構造を備えています。 オーステナイトマトリックス中の炭化物の合理的な分布は、材料の耐摩耗性を改善するのに有益です。 同時に、優れた強度と靭性を維持でき、優れた包括的な機械的特性を備えています。 それはハンマーが悪い労働条件の下で安全に働くことを確実にすることができます。

試験結果をもとに、1100℃の水強化処理を行います。

 

マンガン鋼ハンマーの製造工程管理の要点

90 kgを超えるハンマーは、安全で信頼性が高く、耐摩耗性に優れている必要があるため、製造プロセスを厳密に管理する必要があります。

ワカサギ

この材料は、電気アーク炉および中周波誘導炉の製錬に適しており、化学組成を厳密に管理する必要があります。特に、Pの含有量が基準を超えないようにする必要があります。 スクラップは清潔で錆びていない必要があります。 炉装入物と合金は後の段階で400℃以上で焼く必要があります。 冷間曲げ試験は、タッピングの前に実行する必要があります。 タッピング温度は1〜460℃に厳しく管理する必要があります。

鋳造

鋳造工程は垂直注湯で、型の表面はアルコールベースの速乾性酸化マグネシウムコーティングでコーティングされています。 結晶粒を微細化し、表面品質を向上させるために、注入温度は1℃から430℃の間で厳密に制御する必要があります。

熱処理

熱処理は、材料の最高の性能を得るための保証であり、製造はプロセスに厳密に従って実行する必要があります（図1を参照）。

チェック

マンガン鋼ハンマーには、収縮キャビティ、収縮気孔率、内部および外部の亀裂など、その性能に影響を与える鋳造欠陥があってはなりません。超音波検査は、工場を出る前にXNUMXつずつ実行する必要があります。

 

QimingCasting®によるマンガン鋼ハンマー

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