Після короткого ознайомлення з характеристиками широко використовуваних матеріалів для молотків дробарок щодо типів, складу, структури та продуктивності ця стаття надає конкретні пояснення багатьох виробничих процесів і характеристик зносостійких матеріалів для молотків дробарок. Вибір зносостійких матеріалів для молотків дробарок повинен здійснюватися з урахуванням виду подрібнюваних матеріалів і стану обладнання. Якщо робоче навантаження на молот відносно високе, для молота слід вибрати такі матеріали, як сталь з високим вмістом марганцю або сталь із надвисоким вмістом марганцю, а метод виробництва молотка має бути цільним литтям. Коли робоче навантаження на молот є відносно низьким, слід застосувати цільне лиття з легованої сталі або композитне лиття з використанням вуглецевої сталі та чавуну з високим вмістом хрому. Безсумнівно, використання композиційних методів лиття для виготовлення молотків дробарок є одним із найефективніших способів збільшення терміну їх служби.
Китайські молоткові матеріали для дробарки
На китайському ринку молотки дробарки з різних матеріалів використовуються в різних робочих умовах.
Дробарка з легованої сталі
Коли робочі умови дробарки не передбачають дуже сильного удару, а переваги сталі з високим вмістом марганцю не можуть бути повністю використані, для виробництва молотів можна вибрати леговану сталь, щоб вирішити проблеми низької початкової твердості, поганого ефекту зміцнення та слабка зносостійкість цього матеріалу. Вивчаючи хімічний склад легованої сталі, стає очевидним, що зносостійка лита сталь, яка зазвичай використовується для молотків, складається з низьколегованої та високолегованої сталі із середнім і високим вмістом вуглецю. Ключові легуючі елементи включають хром, нікель і молібден, що значно підвищує міцність матеріалу. Термічна обробка може додатково підвищити міцність і міцність молотка. Як правило, композитні структури, такі як мартенсит і бейніт, можуть бути отримані в умовах термічної обробки, таких як повітряне охолодження або загартування. Подальша обробка відпуском додатково посилює загальну міцність і міцність матеріалу молотка. Весь процес виробництва молотів з легованої сталі не є складним. Спочатку вони демонструють високу твердість, а після термічної обробки твердість буде більшою або дорівнює 46HRC, зберігаючи високу в'язкість, ефективно відповідаючи вимогам до використання молоткового матеріалу. Молотки з легованої сталі, як правило, використовуються, коли розмір частинок подрібненого матеріалу невеликий, а напруга помірна, що забезпечує хорошу продуктивність у таких умовах.
Цей матеріал однозначно є найкращим вибором для виготовлення зносостійких запчастин, які володіють винятковою механічною міцністю та міцністю. Ці якості необхідні для того, щоб витримувати широкий спектр складних умов праці. Крім того, це найбільш підходящий матеріал для виготовлення основних сталевих конструкцій, які витримують динамічні навантаження без ризику виходу з ладу.
На ринку Китаю є кілька поширених хімічних складів молотків із легованої сталі:
Grade | Хімічний 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 | - |
Компанія Qiming Casting розробила молотки зі спеціального сплаву для промисловості переробки металу. Деталі перевірки: 2–3 терміни служби, ніж марганцеві молотки! Жодних перерв!! Молотки зі сплаву DHT для подрібнювача!
Молоток для дробарки з високим вмістом хрому
Чавун з високим вмістом хрому зосереджується на використанні хрому як легуючого елемента. У деяких випадках додають такі елементи, як нікель і молібден, щоб ще більше підвищити міцність матеріалу. Завдяки високому ступеню легування чавуну з високим вмістом хрому він часто демонструє чудову прогартовуваність, здатність до гарту та зносостійкість у процесі виробництва зносостійких матеріалів, таких як молотки дробарки. Крім того, він також має чудову стійкість до окислення та стійкість до теплової втоми. З точки зору зносостійкості, він значно перевершує матеріали молоткової головки з литої сталі з високим вмістом марганцю, що робить його, мабуть, найкращим матеріалом для виробництва молотків дробарки.
На ринку Китаю існує кілька стандартних хімічних складів молотків із хромованої сталі:
Grade | Хімічний компонент% | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | Si | Mn | Cr | Mo | Ni | Cu | S | P | |
BTMCr15 | 2.0 ~ 3.3 | ≤ 1.2 | ≤ 2.0 | 14 ~ 18 | ≤ 3.0 | ≤ 2.5 | ≤ 1.2 | ≤ 0.06 | ≤ 0.10 |
BTMCr20 | 2.0 ~ 3.3 | ≤ 1.2 | ≤ 2.0 | 18 ~ 23 | ≤ 3.0 | ≤ 2.5 | ≤ 1.2 | ≤ 0.06 | ≤ 0.10 |
BTMCr26 | 2.0 ~ 3.3 | ≤ 1.2 | ≤ 2.0 | 23 ~ 30 | ≤ 3.0 | ≤ 2.5 | ≤ 2.0 | ≤ 0.06 | ≤ 0.10 |
1: дозволено додавати мікромасштаби V, Ti, Nb, B Re тощо. 2: Ми виберемо клас і конкретні компоненти відповідно до ваги, товщини та розмірів дужок |
Молоток дробарки з високим вмістом марганцю
Сталь з високим вмістом марганцю в основному складається з аустеніту та карбідів як своєї ливарної структури. Через наявність карбідів його в'язкість невисока, тому потрібно загартування водою та відпуск. Після обробки він перетворюється в однофазну структуру аустеніту, що володіє дуже сильною ударною в'язкістю. Однак початкова твердість матеріалу залишається відносно низькою, а межа текучості також дуже низька. Мікролегована та легована сталь з високим вмістом марганцю в основному базується на звичайній сталі з високим вмістом марганцю, покладаючись на мікролегування та легування для подальшого зміцнення матриці та вдосконалення структури, зберігаючи чудову міцність під час процесу підвищення початкової твердості та межі текучості сталі з високим вмістом марганцю.
Ножиці для середнього марганцю в основному належним чином послаблюють надмірний вміст вуглецю в сталі з високим вмістом марганцю та зменшують кількість твердого розчину легуючих елементів у структурі аустеніту під час обробки водою, щоб послабити стабільність структури аустеніту. За умов відносно слабких навантажень його легко загартувати, підвищуючи твердість його поверхні та оптимізуючи його зносостійкість. Після завершення обробки водяним гартом однофазна аустенітна структура сталі з високим вмістом марганцю може зазнати значного зміцнення при дуже сильному зіткненні, таким чином значно посилюючи поверхневу твердість усіх молотків дробарки та оптимізуючи зносостійкість.
Що стосується молоткових матеріалів дробарки, то чим сильніше ударне навантаження вони зазнають, тим помітнішими будуть їхні ефекти покращення, що відображає кращу зносостійкість. Після проведення гірничодобувних випробувань зносостійких матеріалів з високим вмістом марганцю було встановлено, що після гартування водою твердість сталі з високим вмістом марганцю досягла 220HBW. При використанні в робочих умовах із відносно сильними навантаженнями його поверхнева твердість може зрости приблизно до 550HBW після робочого зміцнення, демонструючи чудову зносостійкість. Однак у середовищах з менш серйозними умовами напруги ефект зміцнення головок молотків із сталевої сталі з високим вмістом марганцю буде значно знижений, а загальна зносостійкість буде відносно низькою, що ускладнить повну демонстрацію ефективності матеріалу. Таким чином, стабільність аустенітної структури сталі з надвисоким вмістом марганцю буде відносно міцнішою. Як правило, в умовах високої напруги або деформації він може демонструвати чудові ефекти робочого зміцнення та відмінну зносостійкість.
На ринку Китаю існує кілька стандартних хімічних складів молотків із марганцевої сталі:
Grade | Хімічний 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: дозволено додавати мікромасштаби V, Ti, B, Re тощо. 2: Ми можемо виготовити інший високоякісний молоток з марганцевої сталі відповідно до вимог клієнтів. |
Фактори, що впливають на знос молотка дробарки
Вплив швидкості обертання
Правильно налаштувавши швидкість обертання молотка дробарки, можна досягти найкращого напрямку зіткнення. Якщо швидкість надто висока, буде важко подавати матеріал у радіальний діапазон молотка дробарки, і верхня частина буде значно пошкоджена. Коли швидкість низька, матеріал потраплятиме між молотком дробарки, спричиняючи помітні пошкодження боків і коренів молотка дробарки. Правильне місце зносу має бути в деякій зовнішній дотичній точці, де головка молотка виступає назовні.
Вплив кута між молотками дробарки на поверхні, що обертається
Час, необхідний для обертання молотка дробарки з точки А в точку Б, що становить приблизно 60 градусів, повинен дорівнювати або наближатися до часу, необхідного для потрапляння матеріалу між молотками дробарки. Це гарантує, що головка молотка частіше стикається з матеріалом, запобігаючи надмірному зносу молотка дробарки. В іншому випадку діапазон і інтенсивність зносу молотка дробарки ще більше посиляться. Наприклад, дробарка, яка використовується на цементному заводі, має значне падіння (H = 2600 мм), з високою швидкістю спуску та повільною швидкістю обертання ротора (209 об/хв). Коли головка молотка доставляється в робочу зону і падає на ковадло, ефективність зіткнення головки молотка з матеріалом дуже повільна, що призводить до значного зносу бічних і кореневих кінців головки молотка. З іншого боку, на цементному заводі Huaihai, де використовується імпортна дробарка, загальне падіння матеріалу невелике (H = 1900 мм), а швидкість обертання ротора становить 447 об/хв. Однак матеріал не може бути доставлений до робочої зони головки молотка, що призводить до помітного зносу верхньої частини головки молотка та низької загальної ефективності роботи.
Вплив ваги молотка дробарки
Розумний вибір ваги молотка не тільки впливає на ефективність роботи та продуктивність дробарки, але також значно впливає на знос молоткової головки машини. Оптимальна вага молотка має бути такою, щоб він міг ефективно подрібнити матеріал одним ударом, зводячи до мінімуму непотрібну роботу, запобігаючи нахилу головки молотка назад і уникаючи перешкод від наступних ударів молотка. Розмір молотка дробарки безпосередньо залежить від твердості подрібнюваного матеріалу і енергії, необхідної для дроблення.
Спосіб лиття молотка дробарки на китайському ринку
Інтегральний метод лиття
Метод цілісного лиття або метод монолитного лиття передбачає плавлення та лиття молоткового матеріалу після завершення виготовлення візерунка. Після успішного затвердіння лита головка молотка, наприклад, сталь з високим вмістом марганцю або легована сталь, може бути використана в цьому методі виробництва. У фактичному виробничому процесі метод інтегрального лиття може виробляти молотки дробарки за допомогою таких методів, як кілька штук в одній коробці або серійне лиття для прискорення повної ефективності виробництва.
Біметалічний композитний метод лиття
Спосіб лиття рідинно-рідких композитів
Композитний метод рідина-рідина в основному використовує нероз’ємне лиття для отримання бажаного молотка дробарки. Дві плавильні печі запускаються та працюють одночасно для очищення двох сплавів під час процесу лиття. Як правило, вся частина рукоятки молотка використовується з литих або легованих сталевих матеріалів ZG270-500 або ZG310-570. Коли склад сталі відповідає відповідним стандартам і розкислення є нормальним, розлив сталі можна проводити в процесі плавлення. Через деякий час заливається чавун з високим вмістом хрому, щоб заповнити всю головку молотка та відповідну систему литників. При використанні цього методу для отримання відмінних виливків необхідно суворо контролювати температуру заливки і час очікування після завершення заливки сталі. Зокрема, після заливки рукоятки молотка зачекайте, поки поверхня сталі на рукоятці затвердіє шаром необхідної товщини, перш ніж наповнювати її залізом, переконавшись, що воно не змішується з попередньо залитою сталлю. Слід зазначити, що при композиційному литті чавуну та сталі з високим вмістом хрому перший етап зазвичай включає заливку сталі в зону ручки молотка. Якщо заливка чавуну здійснюється безпосередньо на першому етапі, досягти чудової поверхні зчеплення між сталлю та залізом буде важко. Це може призвести до захоплення шлаку, порожнеч та інших проблем у діапазоні з’єднання цих двох матеріалів.
Спосіб лиття твердо-рідких композитів
Композитний метод «тверде-рідке» використовує чавун з високим вмістом хрому для головки молотка. У той же час для частини ручки молотка вибирається вуглецева конструкційна сталь або легована сталь. Першим кроком є завершення виготовлення частини рукоятки молотка, а потім спеціальна обробка та обробка композитної ділянки навколо ручки молотка, щоб переконатися, що склеювальна поверхня чиста, без домішок, без окислення, а частина ручки молотка для змішування перетворюється на змінний або нерегулярний поперечний переріз шляхом лиття або механічної обробки, щоб підвищити міцність плавлення всієї композитної поверхні та уникнути від’єднання під час використання головки молотка. Під час процесу лиття першим кроком є розміщення обробленої або обробленої ручки молотка в піщану форму, а потім заливання чавуну з високим вмістом хрому в головну частину молотка. Для забезпечення кращого злиття композитної поверхні частина рукоятки молотка зазвичай повинна пройти обробку попереднього нагріву перед формальним заливкою. Цього можна досягти за допомогою попереднього нагріву або індукційного попереднього нагріву всередині форми. Цей твердо-рідкий композитний метод передбачає використання сталі з високим вмістом марганцю для відливання всієї молоткової головки з додаванням деяких твердих сплавів або блоків чавуну з високим вмістом хрому на кінці молотка, де він вдаряється об матеріал, таким чином збільшуючи термін служби всієї головки. головка молотка.
Метод СВС зносостійкого сплаву
Простіше кажучи, метод саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу (SHS) синтезує матеріали за рахунок сильного тепла хімічної реакції та самопровідності між реагентами. Коли реагенти запалюються, вони автоматично поширюються в напрямку, де немає реакції, поки всі вони не прореагують повністю, що є одним із нових технологічних засобів для виробництва високотвердих, зносостійких матеріалів. Цей метод має багато характеристик, таких як швидка реакція, комплексна реакція та висока енергоефективність. У процесі лиття цей метод розумно застосовується для синтезу сполук високої твердості в областях, де потрібна зносостійкість, щоб відповідати вимогам до зносостійкості. У саморозповсюджуючому синтезі CrB2 елементарний B або Cr можна використовувати як сировину, а також їх оксиди можна використовувати як сировину. Покладаючись на змішування порошків і пресування в певні форми, ці порошки додаються до зносостійких ділянок під час лиття. Використовуючи тепло, що утворюється під час розливу розплавленого металу, ці порошки можуть піддаватися реакції саморозповсюдження, таким чином синтезуючи сполуки з високою твердістю в областях, які вимагають зносостійкості, таким чином підвищуючи зносостійкість всього молотка дробарки.
Наплавлення методом зносостійкого сплаву
Наплавлення зносостійких сплавів передбачає використання твердосплавних матеріалів для посилення твердості окремих ділянок одного високоміцного матеріалу молотка, тим самим підвищуючи зносостійкість всього матеріалу. Цей метод в основному використовується для ремонту головок молотків із легованої сталі та інших компонентів. Наприклад, оптимізація зварювальних стрижнів D618 для наплавлення навколо молоткових головок ZG35SiMn може значно подовжити термін їх служби. При зварюванні накладанням використовуються елементи сплаву, такі як хром, у зварювальному стрижні для отримання високовуглецевої, високотвердої мартенситної матриці, компаунду та інших структур, що забезпечує зносостійкість. У процесі ремонту головок молотка з високим вмістом марганцю можна вибрати метод «основний метал + проміжний перехідний шар + зносостійкий шар», який узгоджується з наплавним зварюванням. У процесі наплавлення такі матеріали, як H1Cr21Nil0Mn6, використовуються для створення проміжного шару, тоді як зварювальні стрижні D227 використовуються для створення зносостійкого шару, забезпечуючи ідеальну інтеграцію між основним металом, проміжним шаром і зносостійким шаром, тим самим збільшуючи термін служби відремонтованої молоткової головки в 2-3 рази.
Литий інфільтраційний метод
Метод інфільтрації також може підвищити зносостійкість молотків дробарки. Це метод поверхневої металургії, який використовується для виготовлення молотків із легованої сталі. У процесі лиття на зовнішній шар виливка наносять порошки високовуглецевого, хромистого та ванадієвого залізного сплаву, а потім розплавлену сталь виливають на нього. На стадії затвердіння молота тепло повністю використовується для розплавлення порошку сплаву заліза на поверхні, який потім щільно сплавляється з основним металом, утворюючи на поверхні виливка шар сплаву необхідної товщини. Цей шар містить різні легуючі сполуки, що підвищують твердість матеріалу та оптимізують його зносостійкість. Цей метод виконується в один етап під час затвердіння, демонструючи значну перевагу в простоті порівняно з іншими методами. Однак він також має недолік: на товщину поверхневого металургійного шару може вплинути затвердіння, в результаті чого кінцевий композитний шар не досягне бажаної глибини.
Підсумувати
Загалом, вибір молотків дробарки повинен ґрунтуватися на типі подрібнених матеріалів та умовах обладнання, щоб вибрати відповідні матеріали для лиття. Сталь з високим вмістом марганцю або сталь із надвисоким вмістом марганцю слід якомога більше вибирати як матеріали для головки молотка для матеріалів з великими розмірами частинок або високою твердістю. Коли робоча напруга головки молотка є відносно слабкою або розмір частинок подрібненого матеріалу невеликий, для збільшення терміну служби головки молотка слід використовувати нероз’ємне лиття з легованої сталі або композиційні головки молотка, виготовлені з вуглецевої сталі та чавуну з високим вмістом хрому. . Композитні методи лиття для виготовлення головок молотка можуть ефективно збільшити термін служби всієї головки молотка. У виробництві композиційні головки молотка рідина-рідина або твердо-рідина можна вибирати відповідно до умов виробництва. Для виготовлення ручки можна вибрати вуглецеву або низьколеговану сталь, а для дробильної частини слід використовувати чавун з високим вмістом хрому. Композитні методи лиття можна вважати важливим способом збільшення терміну служби дробарних молотків. У молотковому литті для прискорення всього виробничого процесу можна вибрати такі методи, як багатокомпонентне лиття в ящик або струнне лиття. Крім того, для повного підвищення зносостійкості матеріалів слід застосувати відповідні процеси термічної обробки головок молотків.