После краткого представления характеристик обычно используемых материалов для молотков дробилок с точки зрения типов, состава, структуры и характеристик, в этой статье даются конкретные объяснения многочисленных производственных процессов и характеристик износостойких материалов для молотков дробилок. Выбор износостойких материалов для молотков дробилок должен основываться на типе измельчаемых материалов и условиях работы оборудования. Когда рабочая нагрузка на молот относительно высока, для молота следует выбирать такие материалы, как сталь с высоким содержанием марганца или сталь со сверхвысоким содержанием марганца, а методом производства молота должно быть цельное литье. Когда рабочее напряжение на молоте относительно невелико, следует применять методы цельного литья из легированной стали или композитного литья с использованием углеродистой стали и чугуна с высоким содержанием хрома. Несомненно, использование методов композитного литья для изготовления молотков дробилок является одним из наиболее эффективных способов увеличения срока их службы.
Китайские молотковые дробилки
На китайском рынке молотки дробилки из разных материалов используются в разных условиях работы.
Молоток дробилки из легированной стали
Когда условия работы дробилки не связаны с очень сильным ударом и преимущества стали с высоким содержанием марганца не могут быть полностью использованы, для изготовления молотов можно выбрать легированную сталь, чтобы решить проблемы низкой начальной твердости, плохого эффекта наклепа и слабая износостойкость этого материала. Изучая химический состав легированной стали, становится очевидным, что износостойкая литая сталь, обычно используемая для молотков, состоит из средне- и высокоуглеродистой низколегированной стали и высоколегированной стали. Ключевые легирующие элементы включают хром, никель и молибден, значительно повышающие прокаливаемость материала. Термическая обработка может еще больше повысить прочность и ударную вязкость молота. Обычно композиционные структуры, такие как мартенсит и бейнит, можно получить в условиях термообработки, таких как охлаждение на воздухе или закалка. Последующая отпускная обработка еще больше повышает общую прочность и ударную вязкость материала молотка. Весь производственный процесс литья молотков из легированной стали не сложен. Первоначально они обладают высокой твердостью, а после термообработки твердость будет больше или равна 46HRC, сохраняя при этом высокую прочность, что эффективно соответствует требованиям, предъявляемым к использованию материалов для молотков. Молоты из легированной стали обычно используются, когда размер частиц измельченного материала небольшой, а нагрузка умеренная, что обеспечивает хорошую производительность в таких условиях.
Этот материал однозначно является лучшим выбором для изготовления износостойких запчастей, обладающих исключительной механической прочностью и вязкостью. Эти качества необходимы для того, чтобы выдерживать широкий спектр сложных условий труда. Более того, это наиболее подходящий материал для изготовления отливок основных стальных конструкций, которые могут выдерживать динамические нагрузки без какого-либо риска разрушения.
На китайском рынке есть некоторые распространенные химические составы молотков из легированной стали:
Класс | Химический компонент% | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | Si | Mn | Cr | Mo | S | P | Ai | |||
42CrMo | 0.38-0.43 | 0.15-0.35 | 0.75-1.00 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | – | ||||
35CrMo | 0.32 ~ 0.40 | 0.17 ~ 0.37 | 0.40 ~ 0.70 | 0.80 ~ 1.10 | 0.15 ~ 0.25 | ≤0.035 | ≤0.035 | – | ||
38CrMoAl | 0.35 ~ 0.42 | 0.20 ~ 0.45 | 0.30 ~ 0.60 | 1.35 ~ 1.65 | 0.15 ~ 0.25 | ≤0.04 | ≤0.04 | 0.7 ~ 1.1 | ||
40Cr | 0.37 ~ 0.45 | 0.17 ~ 0.37 | 0.5 ~ 0.8 | 0.8 ~ 1.1 | – | – | – | – | ||
30Mn2SiCrMo | 0.25 ~ 0.35 | 0.40 ~ 0.80 | 1.20 ~ 1.60 | 1.35 ~ 1.65 | 0.2 ~ 0.5 | ≤0.04 | ≤0.04 | – |
Компания Qiming Casting разработала молотки из специальных сплавов для отрасли переработки металлов. Проверьте детали: Срок службы на 2–3 раза больше, чем у марганцевых молотков! Никаких перерывов! Молотки из сплава DHT для измельчителя!
Молотковая дробилка с высоким содержанием хрома
Высокохромистый чугун ориентирован на использование хрома в качестве легирующего элемента. В некоторых случаях для дальнейшего повышения прокаливаемости материала добавляются такие элементы, как никель и молибден. Благодаря высокой степени легирования высокохромистого чугуна он часто демонстрирует отличную прокаливаемость, прокаливаемость и износостойкость в процессе производства износостойких материалов, таких как молотки дробилок. Кроме того, он также обладает превосходной стойкостью к окислению и термостойкостью. С точки зрения износостойкости он значительно превосходит литые материалы головки молотка из стали с высоким содержанием марганца, что делает его, пожалуй, лучшим материалом для производства дробильных молотков.
На китайском рынке представлены некоторые стандартные химические составы молотков из хромистой стали:
Класс | Химический компонент% | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | Si | Mn | Cr | Mo | Ni | Cu | S | P | |
БТМКр15 | 2.0 ~ 3.3 | ≤1.2 | ≤2.0 | 14 ~ 18 | ≤3.0 | ≤2.5 | ≤1.2 | ≤0.06 | ≤0.10 |
БТМКр20 | 2.0 ~ 3.3 | ≤1.2 | ≤2.0 | 18 ~ 23 | ≤3.0 | ≤2.5 | ≤1.2 | ≤0.06 | ≤0.10 |
БТМКр26 | 2.0 ~ 3.3 | ≤1.2 | ≤2.0 | 23 ~ 30 | ≤3.0 | ≤2.5 | ≤2.0 | ≤0.06 | ≤0.10 |
1: Разрешено добавлять микромасштабы V, Ti, Nb, B Re и т. д. 2: Мы выберем класс и конкретные компоненты в соответствии с весом, толщиной и размерами ударных стержней. |
Молотковая дробилка с высоким содержанием марганца
Сталь с высоким содержанием марганца в основном состоит из аустенита и карбидов в качестве литейной структуры. Из-за присутствия карбидов его прочность невелика, поэтому требуется закалка в воде и отпуск. После обработки он преобразуется в однофазную аустенитную структуру, обладающую очень высокой ударной вязкостью. Однако исходная твердость материала остается относительно низкой, а предел текучести также очень низким. Микролегированная и легированная высокомарганцевая сталь в основном основана на обычной высокомарганцевой стали, в которой используется микролегирование и легирование для дальнейшего укрепления матрицы и улучшения структуры, сохраняя при этом превосходную ударную вязкость в процессе повышения начальной твердости и предела текучести высокомарганцевой стали.
Сдвиги среднего марганца в основном ослабляют избыточное содержание углерода в стали с высоким содержанием марганца и уменьшают количество легирующих элементов в твердом растворе в структуре аустенита во время закалки водой, чтобы ослабить стабильность аустенитной структуры. В условиях относительно слабых напряжений его легко подвергать закалке, повышая твердость его поверхности и оптимизируя его износостойкость. После завершения закалки в воде однофазная аустенитная структура стали с высоким содержанием марганца может подвергаться значительному деформационному упрочнению под очень сильными ударными нагрузками, тем самым значительно усиливая поверхностную твердость всех молотков дробилки и оптимизируя износостойкость.
Что касается материалов молотков дробилки, то чем сильнее ударное напряжение, которое они выдерживают, тем более заметным будет их эффект улучшения, отражающий лучшую износостойкость. После проведения горных испытаний износостойких материалов из стали с высоким содержанием марганца было обнаружено, что после закалки в воде твердость стали с высоким содержанием марганца достигла 220HBW. При использовании в условиях относительно сильных напряжений твердость его поверхности после закалки может увеличиться примерно до 550HBW, демонстрируя превосходную износостойкость. Однако в условиях менее тяжелых напряжений эффект наклепа молотков из стали с высоким содержанием марганца будет значительно снижен, а общая износостойкость будет относительно слабой, что затрудняет полную демонстрацию характеристик материала. Следовательно, стабильность аустенитной структуры сверхвысокомарганцевой стали будет относительно более высокой. Как правило, в условиях высоких напряжений или деформаций он может демонстрировать превосходные эффекты упрочнения и отличную износостойкость.
На китайском рынке представлены некоторые стандартные химические составы молотков из марганцовистой стали:
Класс | Химический компонент% | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
C | Si | Mn | Cr | S | P | |
Mn13 | 1.05 ~ 1.35 | 0.3 ~ 0.9 | 11 ~ 14 | – | ≤0.06 | ≤0.04 |
Mn13Cr2 | 1.05 ~ 1.35 | 0.3 ~ 0.9 | 11 ~ 14 | 1.5 ~ 2.5 | ≤0.06 | ≤0.04 |
Mn17Cr2 | 1.05 ~ 1.35 | 0.3 ~ 0.9 | 16 ~ 19 | 1.5 ~ 2.5 | ≤0.06 | ≤0.04 |
1: Разрешено добавлять микромасштабы V, Ti, B, Re и т. д. 2: Мы можем изготовить другой молоток из высококачественной марганцевой стали в соответствии с требованиями клиентов. |
Факторы, влияющие на износ молота дробилки
Влияние скорости вращения
Правильная настройка скорости вращения молота дробилки позволяет добиться наилучшего направления столкновения. Если скорость слишком высока, будет сложно подать материал в радиальный диапазон молота дробилки, и верхняя часть будет значительно повреждена. При низкой скорости материал попадает между молотком дробилки, вызывая заметные повреждения боковых и нижних частей молотка дробилки. Правильное место износа должно находиться в некоторой внешней касательной точке, где головка молотка выступает наружу.
Влияние угла между молотами дробилки на вращающуюся поверхность
Время, необходимое молотку дробилки для поворота из точки А в точку Б, составляющее примерно 60 градусов, должно быть равно или близко к времени, которое требуется материалу для прохождения между молотками дробилки. Это гарантирует, что головка молота чаще сталкивается с материалом, предотвращая ненормальный износ молота дробилки. В противном случае масштаб и выраженность износа молота дробилки еще больше усилятся. Например, дробилка, используемая на Цементном заводе, имеет значительный перепад высоты (H = 2600 мм), высокую скорость спуска и медленную скорость вращения ротора (209 об/мин). Когда головка молотка доставляется в рабочую зону и падает на наковальню, эффективность столкновения головки молотка с материалом очень низкая, что приводит к значительному износу боковых и корневых концов головки молотка. С другой стороны, на цементном заводе Хуайхай, где используется импортная дробилка, общий перепад материала невелик (H = 1900 мм), а скорость вращения ротора составляет 447 об/мин. Однако материал не может быть доставлен в рабочую зону головки молота, что приводит к заметному износу верхней части головки молота и снижению общей эффективности работы.
Влияние веса молота дробилки
Разумный выбор веса молота не только влияет на эффективность работы и производительность дробилки, но также существенно влияет на износ головки молота машины. Оптимальный вес молота должен быть таким, чтобы он мог эффективно раздробить материал одним ударом, сводя к минимуму ненужную работу, предотвращая наклон головки молотка назад и избегая помех при последующих ударах молотка. Размер молотковой дробилки напрямую зависит от твердости измельчаемого материала и энергии, необходимой для дробления.
Метод литья молотковой дробилки на китайском рынке
Метод интегрального литья
Метод интегрального литья, или метод цельного литья, предполагает плавление и отливку молоткового материала после завершения изготовления модели. После успешного затвердевания в этом методе производства можно использовать литовую головку молотка, например, из стали с высоким содержанием марганца или легированной стали. В реальном производственном процессе метод интегрального литья позволяет производить дробильные молотки с помощью таких методов, как объединение нескольких деталей в одну коробку или серийное литье, чтобы повысить общую эффективность производства.
Метод литья биметаллических композитов
Метод жидкостно-жидкостного литья композита
В методе создания композита жидкость-жидкость в основном используется интегральное литье для получения желаемого молотка дробилки. Две плавильные печи запускаются и работают одновременно для очистки двух сплавов в процессе литья. Как правило, вся часть рукоятки молотка изготовлена из литой или легированной стали ZG270-500 или ZG310-570. Когда состав стали соответствует соответствующим нормам и раскисление в норме, разливку стали можно производить в процессе плавки. Через некоторое время заливается высокохромистый чугун, заполняющий всю головку молота и соответствующую литниковую систему. При использовании этого метода для получения отличных отливок необходимо жестко контролировать температуру разливки и время ожидания после завершения разливки стали. В частности, после заливки рукоятки молотка дождитесь, пока на поверхности стали у рукоятки образуется затвердевший слой необходимой толщины, прежде чем заливать ее железом, следя за тем, чтобы оно не смешивалось с ранее залитой сталью. Следует отметить, что при композиционной отливке высокохромистого чугуна и стали первым этапом обычно является заливка стали в область рукоятки молотка. Если на первом этапе непосредственно осуществляется заливка железа, добиться отличной поверхности сцепления между сталью и железом будет сложно. Это может привести к захвату шлака, пустотам и другим проблемам в области соединения этих двух материалов.
Метод твердожидкостного композитного литья
В методе композита твердого тела и жидкости для изготовления головки молотка используется чугун с высоким содержанием хрома. В то же время для части рукоятки молотка выбирается углеродистая конструкционная сталь или легированная сталь. Первым шагом является завершение изготовления части рукоятки молотка, за которой следует специальная обработка и обработка композитной области вокруг ручки молотка, чтобы гарантировать, что склеиваемая поверхность чистая, не содержит загрязнений, не имеет окисления и что часть рукоятки молотка Подлежащая компаундированию поверхность преобразуется в переменное или неправильное поперечное сечение посредством литья или механической обработки, чтобы улучшить характеристики прочности плавления всей композитной поверхности и избежать отслоения во время использования головки молотка. В процессе литья первым шагом является помещение обработанной или обработанной рукоятки молотка в песчаную форму, а затем заливка высокохромистого чугуна в головку молотка. Чтобы обеспечить лучшее сплавление композитной поверхности, часть рукоятки молотка обычно должна пройти предварительную обработку перед заливкой. Этого можно достичь за счет предварительного нагрева или индукционного нагрева внутри формы. Этот твердо-жидкий композитный метод предполагает использование стали с высоким содержанием марганца для отливки всей головки молота с добавлением блоков из твердого сплава или чугуна с высоким содержанием хрома на конце молотка, где он ударяется о материал, тем самым увеличивая срок службы всей головки молота. голова молота.
Метод СВС-износостойкого сплава
Проще говоря, метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) синтезирует материалы за счет высокой теплоты химической реакции и самопроводимости между реагентами. После воспламенения реагенты автоматически распространяются в направлении отсутствия реакции до тех пор, пока все они не прореагируют полностью, что является одним из новых технологических средств получения высокотвердых, износостойких материалов. Этот метод имеет множество характеристик, таких как быстрая реакция, комплексная реакция и высокая энергоэффективность. В процессе литья этот метод целесообразно применять для синтеза высокотвердых соединений в тех областях, где требуется износостойкость для удовлетворения требований по износостойкости. При самораспространяющемся синтезе CrB2 в качестве сырья можно использовать элементарный B или Cr, а также их оксиды. Полагаясь на смешивание порошков и прессование их в определенные формы, эти порошки добавляются в износостойкие участки во время литья. Используя тепло, выделяемое при разливке расплавленного металла, эти порошки могут подвергаться самораспространяющейся реакции, тем самым синтезируя соединения с высокой твердостью в областях, требующих износостойкости, тем самым повышая износостойкость всего молота дробилки.
Метод наплавки износостойкого сплава
Наплавка износостойкими сплавами предполагает использование твердосплавных материалов для усиления твердости отдельных участков головки молотка из одного высокопрочного материала, тем самым повышая износостойкость всего материала. Этот метод в основном используется для ремонта головок молотков и других компонентов из легированной стали. Например, оптимизация сварочных стержней D618 для наплавки головок молотков ZG35SiMn может значительно продлить срок их службы. При наплавке в сварочном стержне используются легирующие элементы, такие как хром, для создания высокоуглеродистой мартенситной матрицы, компаунда и других структур с высокой твердостью, что обеспечивает износостойкость. В процессе ремонта головок молотков из высокомарганцовистой стали можно выбрать метод «основной металл + промежуточный переходный слой + износостойкий слой», который сочетается с наплавкой. В процессе наплавки такие материалы, как H1Cr21Nil0Mn6, используются для создания промежуточного слоя, а сварочные стержни D227 используются для создания износостойкого слоя, обеспечивая идеальную интеграцию между основным металлом, промежуточным слоем и износостойким слоем, тем самым увеличивая срок службы отремонтированного молотка в 2-3 раза.
Литой метод инфильтрации
Метод пропитки также может повысить износостойкость всех молотков дробилки. Это метод поверхностной металлургии, используемый для изготовления молотков из легированной стали. В процессе литья на внешний слой отливки наносят порошки сплавов железа с высоким содержанием углерода, высокого содержания хрома и ванадия, а затем на него выливают расплавленную сталь. На стадии затвердевания молота тепло полностью используется для плавления на поверхности порошка железного сплава, который затем плотно сплавляется с основным металлом, образуя на поверхности отливки слой сплава необходимой толщины. Этот слой содержит различные легирующие соединения, повышающие твердость материала и оптимизирующие его износостойкость. Этот метод выполняется за один этап затвердевания, что демонстрирует значительное преимущество в простоте по сравнению с другими методами. Однако у него есть и недостаток: на толщину поверхностного металлургического слоя может влиять затвердевание, в результате чего конечный композитный слой не достигает желаемой глубины.
Суммировать
В целом, выбор дробильных молотков должен основываться на типе измельчаемых материалов и условиях оборудования, чтобы выбрать подходящие литейные материалы. Сталь с высоким содержанием марганца или сталь со сверхвысоким содержанием марганца следует выбирать в качестве материалов с молотковой головкой, насколько это возможно, для материалов с крупным размером частиц или высокой твердостью. Когда рабочее напряжение головки молотка относительно слабое или размер частиц измельченного материала невелик, для увеличения срока службы головки молотка следует использовать цельнолитые отливки из легированной стали или композитные головки молотка, изготовленные из углеродистой стали и чугуна с высоким содержанием хрома. . Методы композитного литья для изготовления головок молота могут эффективно увеличить срок службы всей головки молотка. В производстве в зависимости от условий производства можно выбирать композитные молотки жидкость-жидкость или твердое-жидкость. Для изготовления рукоятки можно выбрать углеродистую или низколегированную сталь, а для дробящей части следует использовать высокохромистые чугунные материалы. Методы литья композитов можно считать важным способом увеличения срока службы молотков дробилок. При молотковом литье можно выбрать такие методы, как литье в коробку или струнное литье, чтобы ускорить весь производственный процесс. Кроме того, следует применять соответствующие процессы термообработки головок молотков для полного повышения износостойкости материалов.