Ploče od čelika s visokim sadržajem mangana: sastav materijala, proces toplinske obrade i primjenjivi radni uvjeti

Čelične ploče sa visokim sadržajem mangana (Hadfield čelik, serija ZGMn13) su najšire korišteni liveni dijelovi-otporni na habanje za rudarstvo, cement, agregate, metalurgiju i industriju uglja. Za razliku od legiranog livenog gvožđa visoke tvrdoće, ali loše žilavosti, čelik sa visokim sadržajem mangana karakteriše jedinstvena radna{3}}performansa kaljenja: njegova površina formira očvrsnuti sloj pod jakim udarnim ekstrudiranjem, dok jezgro održava odličnu žilavost, izbegavajući pucanje, lom i rano lomljenje pod velikim opterećenjem. Ovaj članak sistematski uvodi hemijski sastav, proces termičke obrade za očvršćavanje vodom, primenljivu opremu i usklađene uslove rada kako bi se globalnim kupcima pomogli da odaberu prave pločice i smanje troškove zamene.
1. Materijal i kemijski sastav čeličnih obloga s visokim sadržajem mangana
1.1 Standardni osnovni razred ZGMn13 (X120Mn12 / 1.3401)
Standardni hemijski sastav (težinski procenat):
Ugljik (C): 0,90% – 1,50%
Mangan (Mn): 10,0%–15,0%
Silicijum (Si): 0,30%–1,00%
Sumpor (S): Manje ili jednako 0,05%
Fosfor (P): manje od ili jednako 0,10%
Ugljik i mangan su osnovni funkcionalni elementi: visok nivo mangana stabilizuje austenitnu matricu; Umjereni ugljik poboljšava otpornost na habanje, dok prekomjerni ugljik taloži lomljive karbide na granicama zrna i smanjuje udarnu žilavost.
1.2 Optimizirane modificirane legure za teške uvjete
ZGMn13Cr2: Dodati 1,5%–2,5% hroma, poboljšati strukturu zrna, ojačati otapanje karbida, poboljšati anti-koroziju i anti-abraziju, idealno za tvrde stijene, željeznu rudu, okruženja za mokro mljevenje
ZGMn17 Ultra-Čelik sa visokim nivoom mangana: sadržaj Mn do 16%–19%, ultra-visoka udarna žilavost, pogodan za ekstra{5}}velike drobilice i teške-mlinove za SAG sa super jakim udarnim opterećenjem
ZGMn13 modificiran na rijetke zemlje: Pročisti rastopljeni čelik, eliminira pore za livenje i skupljanje, produži vijek trajanja za 15%-25% u usporedbi s običnim Mn13 oblogama
1.3 Mehanička svojstva jezgra nakon kvalifikovane termičke obrade
Tvrdoća matrice (izvorno stanje): HB170–230
Tvrdoća{0}}očvrsne površine pod udarom: HB500–600
Udarna žilavost: veća ili jednaka 150 J/cm², bez krtog loma pod jakim udarcem
Dobra plastičnost, bez magnetizma, može podnijeti ponovljeno snažno ekstrudiranje
2. Proces toplinske obrade jezgre: kaljenje vodom (gašenje otopinom)
Kako-liveni čelik sa visokim sadržajem mangana sadrži masivne mrežaste karbide duž granica zrna, pokazuju veliku krhkost, lako pucaju pod malim udarima i ne mogu se staviti u upotrebu. Toplinska obrada vodenim kaljenjem je obavezan ključni proces za aktiviranje svih svojstava-otpornih na habanje čeličnih obloga od mangana.
2.1 Kompletan standardni tehnički tok kaljenja vodom
Segmentirano sporo zagrijavanje kako bi se izbjegle termalne pukotine
Sobna temperatura → 680 stepeni: brzina grejanja 80-100 stepeni/h, držite 1,5h na 680 stepeni da biste eliminisali unutrašnje naprezanje livenja, sprečili termičko pucanje debelog sloja
680 stepeni → 1050–1100 stepeni: brzina grejanja 120 stepeni/h, kontinuirano grejanje bez pauze
Visoka{0}}izolacija (kritični korak)
Držite na 1050-1100 stepeni dovoljno vremena u skladu sa debljinom obloge:
Debljina manja ili jednaka 50 mm: držite 2–2,5 h
Debljina 50–100 mm: držite 3–4 h
Svrha: Potpuno rastvoriti sve karbide u austenit kako bi se dobila uniformna jednofazna -fazna austenitna matrica
Brzo gašenje vodom (strogo vremensko ograničenje)
Vrijeme prijenosa od peći do bazena za hlađenje Manje ili jednako 30 sekundi
Početna temperatura rashladne vode Manja ili jednaka 30 stepeni, ukupna zapremina vode veća ili jednaka 10 puta ukupne težine košuljica
Nastavite da ljuljate vješalicu tokom hlađenja kako biste osigurali ujednačenu brzinu hlađenja veću ili jednaku 30 stepeni/s
Završite hlađenje dok temperatura košuljice ne padne ispod 200 stepeni, maksimalna temperatura vode nakon gašenja ne može preći 60 stepeni
Prirodno zračno hlađenje nakon gašenja vodom, bez sekundarnog kaljenja
2.2 Zabranjeni raspon radnih temperatura i uobičajeni defekti
Ne koristite obloge na kontinuiranoj radnoj temperaturi od 250-500 stepeni: karbidi će se ponovo taložiti duž granica zrna, obloga postaje krhka i lako se puca
Nekvalifikovane posledice termičke obrade: nedovoljna izolacija → rezidualni karbidi; sporo kaljenje → djelomično taloženje karbida; oba dovode do kratkog vijeka trajanja, lomljenja rubova i loma obloge tokom rada
3. Primenljiva oprema i odgovarajući radni uslovi
Čelične obloge s visokim sadržajem mangana oslanjaju se na udarno opterećenje kako bi se ostvarila površinska obrada, tako da su prikladne samo za srednje i velike uvjete habanja. Što je sila udara manja, to je slabiji efekat-samoočvršćavanja i lošiji učinak otpornosti na habanje. Klasificiramo primjenjive scenarije prema opremi i tvrdoći materijala za referencu kupaca:
3.1 Potpuno primjenjivi radni uvjeti visokog{1}}uticaja (prvi izbor za seriju ZGMn13)
Oprema za drobljenje
Čeljusna drobilica: fiksna čeljusna ploča, pokretna čeljusna ploča
Radni uvjeti: Primarno drobljenje velikih grudastih materijala, jako gnječenje + udarno opterećenje
Pogodni materijali: krečnjak, plavi kamen, kameni ugalj, željezna ruda, granit, bazalt
Udarna drobilica: udarna obloga, ploča pregača
Radni uvjeti: Velika{0}}brzina udara materijala, jak ponovljeni udarac
Obloga i plašt konusne drobilice: srednje i fino drobljenje rude tvrdog kamena
Čekić drobilica obloga čekića, ploča sa rešetkom
Oprema za mlevenje
Kuglasti mlin / mlin sa šipkama / SAG mlin prva kantica (zona grubog mljevenja)
Radni uvjeti: Udar velike čelične kugle u padu + trenje ekstruzije materijala
Primjenjive industrije: koncentrator željezne rude, rudnik zlata, mlin cementnih sirovina, fabrika kvarcnog pijeska
Značajka: velika veličina čestica hrane, jaka sila udara, čelična obloga od mangana koja se kontinuirano samo-otvrdnjava kako bi produžila vijek trajanja
Rezervoar za rudnik, padobran, obloga kante za prenos: habanje pri padanju rasutih materijala
3.2 Uvjetno primjenjivi scenariji (preporučuje se modificirana legura ZGMn13Cr2)
Vlažno mljevenje sa korozijom od kaše: željezna ruda, ruda mangana, flotacijski mlinovi rude bakra
Srednje{0}}abrazivni materijali: riječni šljunak, pješčenjak, boksit
Sekundarno drobljenje srednjeg udara, srednja kanta za mlevenje sa malim čeličnim kuglicama
3.3 Ne preporučuje se radni uvjeti s malim-utjecajem
Čisto fino mljevenje, druga posuda kugličnog mlina, ultra-fino mljevenje u prahu, nisko-obloga silosa sa niskim trenjem bez pada materijala: nedovoljna sila udara ne može formirati očvrsnuti sloj, čelična obloga od mangana se brzo troši; liveno gvožđe sa visokim sadržajem hroma ili kompozitne obloge-otporne na habanje su isplativije-za ove scenarije
3.4 Referenca za podudaranje tvrdoće materijala
Srednje{0}}tvrdi materijali (tlačna čvrstoća manja ili jednaka 150MPa): krečnjak, ugalj, dolomit → standardna ZGMn13 obloga, najniža cijena nabavke
Tvrda stijena (tlačna čvrstoća 150–300 MPa): granit, željezna ruda, plavi kamen → ZGMn13Cr2 legirana mangan čelična obloga
Supertvrda abrazivna stijena (bazalt, kvarcit, ruda s visokim udjelom silicijuma): ultra-visoko mangana ZGMn17 ili bimetalne kompozitne obloge
4. Prednosti i ograničenja čeličnih košuljica s visokim sadržajem mangana
Osnovne prednosti
Izvanredna otpornost na udar: Nema iznenadnog loma čak i pod velikim udarom rude, smanjuje rizik od gašenja opreme uzrokovan lomljenjem košuljice
Dinamičko samootvrdnjavanje-: Što je udarno opterećenje veće, to je površina tvrđa, duži vijek trajanja
Dobre performanse obrade: može se rezati, zavarivati ​​i bušiti za-podešavanje instalacije na licu mjesta
Prednost u cijeni: Niža jedinična cijena od livenog gvožđa i kompozitnih delova otpornih na-legura visoke legure hroma, pogodni za masovnu nabavku u velikim rudnicima
Stabilne performanse livenja: zreli proizvodni proces, prilagodljiva veličina, oblik zuba, rupe za podizanje i rupe za montažu po crtežu opreme
Ograničenja
Slaba otpornost na habanje pri malom udaru, čistom trenju
Ne može raditi dugo vremena ispod 250–500 stepeni kontinuirane visoke temperature
Početna tvrdoća površine je niska, brzina habanja je velika u ranoj-fazi rada
5. Prilagođavanje i servisna podrška
Naša fabrika proizvodi punu seriju habajućih obloga od čelika sa visokim sadržajem mangana, uključujući standardni ZGMn13, Cr- modificirani Mn13, ultra{3}}visoki Mn17.
Custom service: OEM obloge za sve modele čeljusne drobilice, konusne drobilice, udarne drobilice, kugličnog mlina, SAG mlina
Tehnička podrška: Dostavite izvještaj o ispitivanju materijala, certifikat o procesu termičke obrade, nedestruktivni izvještaj o detekciji kvara UT/MT
Usklađivanje rješenja: U skladu s modelom opreme, tvrdoćom materijala, veličinom čestica hrane i intenzitetom udara, preporučite najisplativiji-najekonomičniji tip manganskog čelika i strukturu obloge kako biste smanjili godišnje troškove zamjene
Zaključak
Performanse čeličnih obloga ploča s visokim sadržajem mangana zajednički su određene formulom materijala i kompletnom toplinskom obradom za očvršćivanje vodom. Ispravan odabir mora kombinovati intenzitet udarca opreme i tvrdoću materijala: serija ZGMn13 je optimalno -isplativo rješenje za sve radne uslove drobljenja i grubog mljevenja. Ako vas muče česti lomovi košuljice i brzo trošenje, kontaktirajte naš tehnički tim za profesionalno usklađivanje radnih uvjeta i prilagođena rješenja za obloge otporne na habanje-.