Vložkové desky z vysoce manganové oceli: Složení materiálu, proces tepelného zpracování a použitelné pracovní podmínky

Vložkové desky z vysoce manganové oceli (Hadfieldova ocel, řada ZGMn13) jsou nejrozšířenějšími litými díly odolnými proti opotřebení v těžebním, cementářském, kamenivovém, metalurgickém a uhelném průmyslu. Na rozdíl od legované litiny s vysokou tvrdostí, ale špatnou houževnatostí se vysokomanganová ocel vyznačuje jedinečným pracovním-kalením: její povrch tvoří tvrzenou vrstvu při silném rázovém vytlačování, zatímco jádro si zachovává vynikající houževnatost, zabraňuje praskání, lomu a předčasnému selhání při velkém zatížení. Tento článek systematicky představuje chemické složení, proces tepelného zpracování jádrové vody, použitelná zařízení a přizpůsobené pracovní podmínky, aby pomohl globálním kupujícím vybrat správné krycí desky a snížit provozní náklady na výměnu.
1. Materiál a chemické složení vložek z vysoce manganové oceli
1.1 Standardní základní třída ZGMn13 (X120Mn12 / 1,3401)
Standardní chemické složení (hmotnostní procento):
Uhlík (C): 0,90 %–1,50 %
Mangan (Mn): 10,0 %–15,0 %
Křemík (Si): 0,30 %–1,00 %
Síra (S): 0,05 % nebo méně
Fosfor (P): menší nebo roven 0,10 %
Uhlík a mangan jsou základní funkční prvky: vysoký obsah manganu stabilizuje austenitovou matrici; mírný uhlík zlepšuje odolnost proti opotřebení, zatímco nadměrné množství uhlíku sráží křehké karbidy na hranicích zrn a snižuje rázovou houževnatost.
1.2 Optimalizované třídy modifikované slitiny pro drsné podmínky
ZGMn13Cr2: Přidejte 1,5 %–2,5 % chrómu, zjemněte strukturu zrna, zpevněte rozpouštění karbidů, zlepšujte ochranu proti-korozi a-oděru, ideální pro tvrdé horniny, železnou rudu, mokré broušení
ZGMn17 Ultra-vysokomanganová ocel: Obsah Mn až 16 %–19 %, ultra-vysoká rázová houževnatost, vhodná pro extra-velké drtiče a těžké-frézy SAG se super silným rázovým zatížením
ZGMn13 modifikovaný vzácnými zeminami: Vyčistit roztavenou ocel, odstranit licí póry a smrštění, prodloužit životnost o 15 %–25 % ve srovnání s běžnými vložkami Mn13
1.3 Mechanické vlastnosti jádra po kvalifikovaném tepelném zpracování
Tvrdost matrice (původní stav): HB170–230
Tvrdost povrchu-zpevněného povrchu při nárazu: HB500–600
Rázová houževnatost: větší nebo rovna 150 J/cm², žádné křehké lomy při silném úderu
Dobrá plasticita, žádný magnetismus, snese opakované silné nárazové vytlačování
2. Proces tepelného zpracování jádra: Tvrzení vodou (kalení roztokem)
Jak-litá ocel s vysokým obsahem manganu obsahuje podél hranic zrn masivní síťové karbidy, které vykazují silnou křehkost, snadno prasknou při mírném nárazu a nelze je uvést do provozu. Tepelné zpracování zpevnění vodou je povinným klíčovým procesem pro aktivaci všech-vlastností odolných proti opotřebení manganových ocelových vložek.
2.1 Kompletní standardní technický postup ztužování vody
Segmentovaný pomalý ohřev, aby se zabránilo tepelnému prasknutí
Pokojová teplota → 680 stupňů: rychlost ohřevu 80–100 stupňů / h, držte 1,5 hodiny při 680 stupních, abyste eliminovali vnitřní pnutí odlévání, zabránili tepelnému praskání tlusté vložky
680 stupňů → 1050–1100 stupňů: rychlost ohřevu 120 stupňů/h, nepřetržitý ohřev bez pauzy
Vysokoteplotní{0}}izolace (kritický krok)
Držte při teplotě 1050–1100 stupňů po dostatečnou dobu podle tloušťky vložky:
Tloušťka 50 mm nebo méně: výdrž 2–2,5 hodiny
Tloušťka 50–100 mm: výdrž 3–4h
Účel: Zcela rozpusťte všechny karbidy na austenit, abyste získali jednotnou jednofázovou-austenitovou matrici
Rychlé kalení vodou (přísný časový limit)
Doba přenosu z pece do chladicího bazénu Méně než nebo rovna 30 sekundám
Počáteční teplota chladicí vody Menší nebo rovna 30 stupňům, celkový objem vody Větší nebo roven 10násobku celkové hmotnosti vložek
Během chlazení otočte závěsem, abyste zajistili rovnoměrnou rychlost chlazení větší nebo rovnou 30 stupňům/s
Dokončete chlazení, dokud teplota vložky neklesne pod 200 stupňů, maximální teplota vody po kalení nesmí překročit 60 stupňů
Přirozené chlazení vzduchem po kalení vodou, žádné sekundární temperování
2.2 Rozsah zakázaných pracovních teplot a běžné závady
Nepoužívejte vložky při trvalé pracovní teplotě 250–500 stupňů: karbidy se znovu vysrážejí podél hranic zrn, vložka se stává křehkou a snadno praskne
Nekvalifikované důsledky tepelného zpracování: nedostatečná izolace → zbytkové karbidy; pomalé kalení → částečné vysrážení karbidu; obojí vede ke krátké životnosti, vylamování hran a prasknutí vložky během provozu
3. Použitelné vybavení a odpovídající pracovní podmínky
Vložky z vysoce manganové oceli se při zpevnění povrchu spoléhají na rázové zatížení, takže jsou vhodné pouze pro podmínky středního a vysokého rázového opotřebení. Čím nižší je rázová síla, tím slabší je samotvrdnoucí účinek-a tím horší je odolnost proti opotřebení. Pro potřeby zákazníka klasifikujeme použitelné scénáře podle vybavení a tvrdosti materiálu:
3.1 Plně použitelné pracovní podmínky s vysokým-dopadem (první volba pro řadu ZGMn13)
Drtící zařízení
Čelisťový drtič: pevná čelisťová deska, pohyblivá čelisťová deska
Pracovní podmínky: Primární drcení velkých kusových materiálů, silné mačkání + rázové zatížení
Vhodné materiály: vápenec, modřín, uhelná hlušina, železná ruda, žula, čedič
Nárazový drtič: nárazová vložka, zástěrová deska
Pracovní podmínky: Vysoká{0}}rychlost nárazu materiálu, opakovaný silný úder
Vložka a plášť kuželového drtiče: střední a jemné drcení tvrdé kamenné kusové rudy
Kladívkový drtič kladívkový obklad, roštová deska
Zařízení pro broušení
Kulový mlýn / tyčový mlýn / SAG mlýn první zásobník (zóna hrubého mletí)
Provozní stav: Velká ocelová koule padající dopad + tření při vytlačování materiálu
Použitelná odvětví: Koncentrátor železné rudy, zlatý důl, mlýn na cementové suroviny, závod na výrobu křemenného písku
Vlastnosti: Velká velikost přiváděných částic, silná rázová síla, vložka z manganové oceli průběžně samo-tvrdnoucí pro prodloužení životnosti
Důlní násypka, skluz, vložka přepravního koše: sypký materiál padající nárazem
3.2 Podmíněně použitelné scénáře (doporučeno ZGMn13Cr2 modifikované slitinou)
Mokré mletí se suspenzní korozí: železná ruda, manganová ruda, flotační mlýny měděné rudy
Středně-tvrdé abrazivní materiály: říční oblázky, pískovec, bauxit
Sekundární drcení se středním nárazem, střední mlecí nádoba s malými ocelovými kuličkami
3.3 Nedoporučené pracovní podmínky s nízkým-dopadem
Čisté jemné mletí druhá přihrádka kulového mlýna, ultra{0}}jemné mletí prášku, obložení sila s nízkým{1}}třením bez dopadu padajícího materiálu: nedostatečná síla nárazu nemůže vytvořit vytvrzenou vrstvu, vložka z manganové oceli se rychle opotřebovává; litina s vysokým obsahem chromu nebo kompozitní vložky odolné proti opotřebení-jsou pro tyto scénáře nákladově efektivnější-
3.4 Reference tvrdosti materiálu
Středně-tvrdé materiály (pevnost v tlaku menší nebo rovna 150 MPa): vápenec, uhlí, dolomit → standardní vložka ZGMn13, nejnižší pořizovací náklady
Tvrdá hornina (pevnost v tlaku 150–300 MPa): žula, železná ruda, modrý kámen → vložka z manganové oceli slitiny ZGMn13Cr2
Supertvrdá abrazivní hornina (čedič, křemenec, ruda s vysokým obsahem křemíku): ultra-vysokomanganové ZGMn17 nebo bimetalické kompozitní vložky
4. Výhody a omezení vložek z oceli s vysokým obsahem manganu
Hlavní výhody
Vynikající odolnost proti nárazu: Žádné náhlé prasknutí ani při nárazu velké kusové rudy, snižuje riziko vypnutí zařízení způsobené rozbitím vložky
Dynamické samotvrdnutí: Čím větší rázové zatížení, tím tvrdší povrch a delší životnost
Dobrý výkon zpracování: Lze řezat, svařovat a vrtat pro-úpravu instalace na místě
Cenová výhoda: Nižší jednotková cena než litina z vysoce legované litiny a kompozitní díly odolné proti opotřebení-, vhodné pro hromadné nákupy ve velkých dolech
Stabilní odlévací výkon: Vyspělý výrobní proces, přizpůsobitelná velikost, tvar zubů, zvedací otvory a montážní otvory podle výkresu zařízení
Omezení
Špatná odolnost proti opotřebení při nízkém nárazu, v podmínkách čistého tření
Při trvalé vysoké teplotě 250–500 stupňů nemůže pracovat dlouhou dobu
Počáteční tvrdost povrchu je nízká, rychlost opotřebení je v počáteční fázi-rychlá
5. Přizpůsobení a servisní podpora
Naše továrna vyrábí kompletní sérii otěrových vložek z vysoce manganové oceli, včetně standardních ZGMn13, Cr-slitiny modifikované Mn13, ultra-vysokých jakostí Mn17.
Vlastní servis: OEM vložkové desky pro všechny modely čelisťového drtiče, kuželového drtiče, nárazového drtiče, kulového mlýna, mlýna SAG
Technická podpora: Poskytněte zprávu o zkoušce materiálu, certifikát o procesu tepelného zpracování, -nedestruktivní zprávu o detekci vad UT/MT
Přizpůsobení řešení: V závislosti na modelu vašeho zařízení, tvrdosti materiálu, velikosti přiváděných částic a intenzitě nárazu doporučte cenově-nejefektivnější druh manganové oceli a strukturu vložky, abyste snížili své roční náklady na výměnu
Závěr
Výkon vložkových desek z vysoce manganové oceli je společně určen složením materiálu a kompletním tepelným zpracováním zpevněným vodou. Správný výběr musí kombinovat intenzitu nárazu zařízení a tvrdost materiálu: Řada ZGMn13 je optimálním nákladově{2}}efektivním řešením pro všechny pracovní podmínky těžkého nárazového drcení a hrubého broušení. Pokud vás trápí časté praskání vložky a rychlé opotřebení, obraťte se na náš technický tým, který vám poskytne profesionální přizpůsobení pracovních podmínek a přizpůsobená řešení vložek-odolných proti opotřebení.