1. استانداردها و درجات اولیه (چدن سفید مقاوم در برابر سایش GB/T 8263)
نمرات متناظر رایج برای آسترهای صنعتی:
Cr15 → KmTBCr15Mo (15٪ کروم مولیبدن چدن با کروم بالا)
Cr20 → KmTBCr20Mo (20% کروم مولیبدن چدن با کروم بالا)
Cr26 → KmTBCr26 (چدن با کروم بالا 26٪، مولیبدن کم یا صفر)
ترکیب شیمیایی استاندارد (کسری جرمی)
表格
| درجه مواد | Cr | C | مو | سی | منگنز | ناخالصی ها P/S | نسبت Cr/C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cr15 | 14.0~18.0% | 2.8~3.4% | 0.4~0.8% | 0.4~1.0% | 0.5~1.2% | کمتر یا مساوی 0.05٪ | 4.5~6 |
| Cr20 | 18.0~22.0% | 2.7~3.3% | 0.5~1.0% | 0.4~1.0% | 0.5~1.2% | کمتر یا مساوی 0.05٪ | 5~7 |
| Cr26 | 24.0~28.0% | 2.2~3.0% | 0.3~0.6% | 0.3~0.9% | 0.4~1.0% | کمتر یا مساوی 0.04٪ | 6~8 |
اصل اصلی: محتوای کروم بالاتر، فازهای سخت کاربید کروم M7C3 بیشتری تولید می کند. نسبت Cr/C بین 4 و 8 توزیع کاربید یکنواخت و پیوسته را تضمین می کند، مقاومت در برابر سایش و چقرمگی را متعادل می کند.
2. ساختار متالوگرافی و مقایسه خواص مکانیکی
هر سه ماده متشکل از مارتنزیت تمپر شده، کاربیدهای سخت M₇C3 و آستنیت کوچک باقی مانده هستند. ریزسختی کاربیدها به HV1800 تا 2200 می رسد و به عنوان اسکلت مقاوم در برابر سایش هسته عمل می کند.
پارامترهای عملکرد پس از عملیات حرارتی استاندارد
表格
| شاخص عملکرد | آستر Cr15 | لاینر Cr20 | بوش Cr26 |
|---|---|---|---|
| راکول سختی HRC | 58~61 | 59~62 | 60~65 |
| چقرمگی ضربه k (J/cm²) | بزرگتر یا مساوی 7 | بزرگتر یا مساوی 8 | بزرگتر یا مساوی 8.5 |
| کسر حجمی کاربید M₇C3 | 22%~28% | 28%~35% | 35%~45% |
| عمر سرویس پوشیدن نسبی (معیار) | 100% (مرجع) | 140%~180% | 220%~300% |
| مقاومت در برابر فرسایش و خوردگی | میانگین | خوب | عالی |
| حداکثر دمای عملیاتی خستگی حرارتی | کمتر یا مساوی 300 درجه | کمتر یا مساوی 350 درجه | کمتر یا مساوی 400 درجه |
تفاوت در منطق عملکرد
Cr15: کمترین محتوای کروم با کمترین کاربید. چقرمگی اندکی کمتر اما کمترین هزینه مواد اولیه. ایده آل برای شرایط کاری کم{3}}سایش با اولویت هزینه.
Cr20: سطح کروم متعادل با تجارت بهینه-مقاومت در برابر سایش، چقرمگی و هزینه. مواد اصلی لاینر به طور گسترده در صنایع سیمان و معدن پذیرفته شده است.
Cr26: محتوای بالای کروم نسبت کاربید را تا حد زیادی افزایش میدهد و سختی{1} درجه، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت بالا و مقاومت در برابر فرسایش اسیدی{3}}را ارائه میکند. تنها ایراد آن هزینه مواد اولیه بالاتر است.
3. فرآیند عملیات حرارتی استاندارد (برای عمر مفید حیاتی)
مراحل کامل خاموش کردن و تمپر برای آسترهای دارای کروم بالا الزامی است. از آنجایی که آسترهای ریختهگری تنها به HRC40 ~ 46 میرسند، با مقاومت در برابر سایش کمتر از 60٪ محصولات واجد شرایط حرارتی-.
خاموش کردن Cr15 (KmTBCr15Mo): در دمای 940 ~ 980 درجه به مدت 2 تا 4 ساعت نگه دارید، با خاموش کننده اختصاصی خنک کنید. اعتدال: دمای پایین-در 220~280 درجه به مدت 3~6 ساعت برای کاهش استرس داخلی. سختی نهایی HRC بزرگتر یا مساوی 59.
خاموش کردن Cr20 (KmTBCr20Mo): در دمای 980 تا 1030 درجه به مدت 2 تا 5 ساعت نگه دارید. اعتدال: دمای پایین-در 230~290 درجه؛ سختی بهینه HRC60~62.
خاموش کردن Cr26 (KmTBCr26): در دمای 1010~1060 درجه به مدت 3 تا 6 ساعت نگه دارید تا کاربیدهای ثانویه کاملاً حل شوند. تمپر: در دمای 250 تا 300 درجه به مدت 4 تا 8 ساعت نگه دارید. سختی پایدار بالاتر از HRC62. برای افزایش پایداری حرارتی، میتوان برای سناریوهای خدمات با دمای بالا کمی افزایش داد.
تابوهای فرآیند: خاموش کردن خنک کننده طبیعی هوا و تلطیف بالای 400 درجه کاملاً ممنوع است که سختی و مقاومت در برابر سایش را به شدت کاهش می دهد.
4. شرایط کاری، تجهیزات و مواد قابل اجرا برای هر درجه لاینر
آستر کروم بالا 4.1 Cr15 (درجه اقتصادی)
سناریوهای قابل اجرا: آسیابهای گلولهای با ساییدگی کم،-قطر کوچک، مواد خام نرم، تولید متناوب تجهیزات: آسیابهای گلولهای کوچک Φ کمتر یا مساوی 2.4 متر، آسیابهای زغالسنگ، سنگشکنهای شن و ماسه ریز کوچک،-ناودانهای با فرسایش کم مواد اولیه: زغالسنگ، سنگآهک با سختی کم و سایر، مزایا: کمترین هزینه تدارکات، سبک وزن، هزینه تعویض کم معایب: عمر مفید کوتاه تحت سنگ معدن-سختی بالا و عملیات مستمر با بار کامل-. برای آسیاب مرطوب با دوغاب اسیدی مناسب نیست عمر خدمات مورد انتظار: 3 تا 5 سال، معادل تنها 60٪ تا 70٪ طول عمر آستر Cr20 در شرایط یکسان.
4.2 Cr20 High Chromium Liner (درجه اصلی جهانی، بالاترین سهم بازار)
سناریوهای قابل اجرا: ساییدگی متوسط، خشک و مرطوب دو منظوره-، شرایط کاری استاندارد سیمان/معدن، مقاومت در برابر سایش و هزینه تجهیزات: کارخانههای پودر خام سیمان Φ2.4 تا 3.6 متر، آسیابهای سرباره، آسیابهای گلولهای سنگهای فلزی، آسترهای داخلی سنگ شکن ضربهای، مواد متوسط{3} سنگ معدن، ماسه کوارتز، کلینکر سیمان، ماسه سنگ سنگدانه مزایا: مقاومت در برابر سایش و چقرمگی، مقاوم در برابر ضربه متوسط، سازگار با آسیاب خشک و مرطوب، عملکرد بهینه هزینه معایب: پایین تر از آسترهای Cr26 تحت سنگ معدن فوق-سخت (بازالت، سنباده ماسه با عمر بالا) و پیوسته 5 ~ 8 سال، 1.5 ~ 1.8 برابر طولانی تر از Cr15 آستر
آستر کروم بالا 4.3 Cr26 (درجه-مقاوم در برابر سایش بالا برای سایش شدید)
سناریوهای قابل اجرا: سایش شدید ساینده، درجه حرارت بالا، دوغاب اسیدی، آسیابهای با قطر بزرگ-، تولید مستمر با-سختی مواد اولیه بالا تجهیزات: آسیابهای گلولهای بزرگ پردازش مواد معدنی Φ بزرگتر یا مساوی 3.6 متر، آسترهای آسیاب عمودی، درجه حرارت فلزات بالا بالا{4}}تجهیزات آسیاب مرطوب خوردگی مواد اولیه: بازالت،-کوارتز سیلیکون بالا، سنگ معدن فلز سخت،-کلینکر با دمای بالا، گوگرد-حاوی دوغاب اسیدی مزایا: مقاومت در برابر سایش بالا، مقاومت عالی در برابر سایش بالا، مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون چربی آزاد و اسیدی ساییدگی شیار معایب: هزینه بالای خرید اولیه; دیواره پایینتر از فولاد منگنز بالا{9}}در اثر ضربههای سنگین مواد فلهای.
5. ساختار آستر و فناوری ریخته گری کلید
فرآیند قالب گیری: ریخته گری دقیق فوم از دست رفته یا ریخته گری شن و ماسه رزین برای شکل دهی یکپارچه آسترهای موجی، آسترهای بالابر پله ای، آسترهای مسطح و آسترهای پوشش انتهایی. مواد Cr26 دارای سرعت انقباض بیشتری هستند، بنابراین قالب ها به مقدار اضافی انقباض نیاز دارند.
طراحی ضد ترک-: آسترهای ضخیم تر از 60 میلی متر با مولیبدن و وانادیم آلیاژ می شوند تا ساختار دانه را اصلاح کنند. خنک کننده های داخلی روی آسترهای بزرگ برای جلوگیری از جدا شدن کاربید و شکنندگی نصب می شوند.
تطبیق نصب: سوراخهای پیچ از قبل رزرو شده برای جایگزینی تک تکه-. در مقایسه با آسترهای فولادی با منگنز بالا، آسترهای با کروم بالا می توانند 15٪ تا 25٪ با استانداردهای مقاومت در برابر سایش نازک تر شوند و بار آسیاب و مصرف برق را کاهش دهند.
6. جدول مرجع انتخاب مواد سریع
表格
| وضعیت کار | درجه ترجیحی | درجه جایگزین | توصیه نمی شود |
|---|---|---|---|
| آسیاب زغال سنگ کوچک، سنگ زنی متناوب سنگ آهک | Cr15 | Cr20 | Cr26 (هزینه بالای غیر ضروری) |
| کارخانه سیمان استاندارد، سنگ آهن و خط تولید سنگدانه | Cr20 | Cr26 (تولید ظرفیت کامل-بلند مدت-) | Cr15 (تعویض مکرر مورد نیاز است) |
| آسیاب بزرگ فرآوری مواد معدنی،-کلینکر با دمای بالا، آسیاب مرطوب اسیدی، سنگ سخت سیلیکونی بالا- | Cr26 | Cr20 ضخیم شده | Cr15 |
| سطل سنگ زنی درشت با توده سنگ معدن بزرگ و ضربه سنگین | بوش فولادی با منگنز بالا | لاینر کامپوزیت دو فلزی با کروم بالا | Cr15/Cr20/Cr26 خالص (مستعد ترک خوردن گوشه) |
| آسیاب خشک با دمای معمولی-خط تولید با بودجه محدود | Cr15 | Cr20 | - |
7. یادداشت های عملیات و نگهداری
محدودیت ضربه: هر سه درجه از مواد مقاوم در برابر سایش متوسط-ضد ضربه- هستند. برای سطل های سنگ زنی درشت با اندازه توده خوراک بیش از 100 میلی متر، آسترهای کامپوزیت دو فلزی یا فولاد منگنز بالا در اولویت قرار دارند تا از ترک خوردن آسترهای دارای کروم بالا جلوگیری شود.
محیط خورنده: Cr26 برای دوغاب اسیدی و حاوی گوگرد اجباری است. Cr15 دچار خوردگی حفره ای می شود که سایش را تسریع می کند.
محدودیت دما: فقط Cr26 عملکرد پایدار را در دمای کار طولانی مدت بیش از 350 درجه حفظ می کند. سرویس طولانی مدت-درجه حرارت بالا-Cr15 را از طریق تعدیل، نرم شدن و کاهش سایش دوبرابر میکند.
نصب و نگهداری: جوشکاری و برش آسترهای دارای کروم بالا ممنوع است، زیرا جوشکاری در دمای بالا-ترک ایجاد میکند. برای جلوگیری از فرسایش مواد روی پیچ و مهره، شکاف بین آسترها را با قالب ریخته گری مقاوم در برابر سایش در هنگام نصب پر کنید.
8. خلاصه هزینه و سود جامع
Cr15: کمترین سرمایه گذاری اولیه اما خاموشی مکرر برای جایگزینی. مناسب برای کارخانههای کوچک-با اتلاف زمان خرابی کم.
Cr20: هزینه جامع کلی بهینه، پیکربندی استاندارد برای 80٪ کارخانه های سیمان و معادن کوچک متوسط-.
Cr26: قیمت خرید یکباره- بالاتر و چرخه جایگزینی دو برابر شده است. حداقل هزینه کلی عملیات و تعمیر و نگهداری برای خطوط تولید مداوم بزرگ، که به شدت زیان های اقتصادی ناشی از توقف تولید را کاهش می دهد.
