صفحات لاینر فولاد منگنز بالا: ترکیب مواد، فرآیند عملیات حرارتی و شرایط کاری قابل اجرا

صفحات لاینر فولادی با منگنز بالا (فولاد هادفیلد، سری ZGMn13) پرکاربردترین قطعات ریخته گری مقاوم در برابر سایش برای معدن، سیمان، سنگدانه، متالورژی و صنایع زغال سنگ هستند. برخلاف چدن آلیاژی با سختی بالا اما چقرمگی ضعیف، فولاد منگنز بالا دارای عملکرد منحصربه‌فرد{3}}سختی است: سطح آن در اثر اکستروژن ضربه‌ای قوی، یک لایه سخت شده را تشکیل می‌دهد در حالی که هسته چقرمگی عالی را حفظ می‌کند، از ترک خوردن، شکستگی و شکست اولیه تحت بار سنگین جلوگیری می‌کند. این مقاله به طور سیستماتیک ترکیب شیمیایی، فرآیند عملیات حرارتی سخت‌کننده آب هسته، تجهیزات قابل اجرا و شرایط کاری منطبق را معرفی می‌کند تا به خریداران جهانی کمک کند تا صفحات لاینر مناسب را انتخاب کنند و هزینه‌های تعویض عملیات را کاهش دهند.
1. مواد و ترکیب شیمیایی آسترهای فولادی با منگنز بالا
1.1 درجه پایه استاندارد ZGMn13 (X120Mn12 / 1.3401)
ترکیب شیمیایی استاندارد (درصد وزنی):
کربن (C): 0.90٪ - 1.50٪
منگنز (Mn): 10.0٪ - 15.0٪
سیلیکون (Si): 0.30٪ - 1.00٪
گوگرد (S): کمتر یا مساوی 0.05٪
فسفر (P): کمتر یا مساوی 0.10٪
کربن و منگنز عناصر عملکردی اصلی هستند: منگنز بالا ماتریس آستنیت را تثبیت می کند. کربن متوسط، مقاومت به سایش را بهبود می بخشد، در حالی که کربن بیش از حد، کاربیدهای شکننده را در مرز دانه ها رسوب می دهد و چقرمگی ضربه را کاهش می دهد.
1.2 درجات اصلاح شده آلیاژی بهینه برای شرایط سخت
ZGMn13Cr2: اضافه کردن 1.5% تا 2.5% کروم، اصلاح ساختار دانه، تقویت انحلال کاربید، بهبود ضد خوردگی و ضد سایش، ایده آل برای سنگ سخت، سنگ آهن، محیط های آسیاب مرطوب.
ZGMn17 فوق العاده-فولاد منگنز بالا: محتوای منگنز تا 16% تا 19%، فوق العاده{4}}چقرمگی ضربه بالا، مناسب برای-سنگ شکن های بزرگ و آسیاب های سنگین{6}}SAG با بار ضربه ای فوق العاده قوی.
ZGMn13 اصلاح شده خاکی کمیاب: فولاد مذاب را خالص می کند، منافذ ریخته گری و انقباض را از بین می برد، در مقایسه با آسترهای معمولی Mn13، عمر مفید را 15 تا 25 درصد افزایش می دهد.
1.3 خواص مکانیکی هسته پس از عملیات حرارتی واجد شرایط
سختی ماتریس (وضعیت اصلی): HB170-230
کار{0}}سختی سطح سخت شده تحت ضربه: HB500–600
چقرمگی ضربه: بزرگتر یا مساوی 150 ژول بر سانتی متر مربع، بدون شکستگی شکننده تحت ضربه شدید
انعطاف پذیری خوب، بدون مغناطیس، می تواند اکستروژن ضربه قوی مکرر را تحمل کند
2. فرآیند عملیات حرارتی هسته: سفت شدن آب (کوئنچ محلول)
از آنجایی که{0}}فولاد پر منگنز ریخته‌گری شده حاوی کاربیدهای شبکه عظیمی در امتداد مرز دانه‌ها است که شکنندگی شدیدی را نشان می‌دهد، به راحتی تحت ضربه خفیف شکسته می‌شود و قابل استفاده نیست. عملیات حرارتی سخت‌کننده آب، فرآیند کلیدی اجباری برای فعال کردن همه ویژگی‌های مقاوم در برابر سایش پوشش‌های فولادی منگنزی است.
2.1 جریان فنی کامل سخت‌کننده آب استاندارد
گرمایش آهسته قطعه بندی شده برای جلوگیری از ترک حرارتی
دمای اتاق ← 680 درجه: سرعت گرمایش 80-100 درجه در ساعت، 1.5 ساعت در دمای 680 درجه نگه دارید تا استرس داخلی ریخته گری را از بین ببرید، از ترک خوردگی حرارتی آستر ضخیم جلوگیری کنید.
680 درجه → 1050-1100 درجه: نرخ گرمایش 120 درجه در ساعت، گرمایش مداوم بدون مکث
عایق-درجه حرارت بالا (مرحله حیاتی)
با توجه به ضخامت آستر برای مدت زمان کافی در دمای 1050-1100 درجه نگه دارید:
ضخامت کمتر یا مساوی 50 میلی متر: 2 تا 2.5 ساعت نگه دارید
ضخامت 50 تا 100 میلی متر: 3 تا 4 ساعت نگه دارید
هدف: حل کامل همه کاربیدها در آستنیت برای به دست آوردن ماتریس آستنیت تک فاز یکنواخت-
خاموش کردن سریع آب (محدودیت زمانی دقیق)
زمان انتقال از کوره به حوضچه خنک کننده کمتر یا مساوی 30 ثانیه است
دمای اولیه آب خنک کننده کمتر یا مساوی 30 درجه، حجم کل آب بیشتر یا مساوی 10 برابر وزن کل آسترها
آویز را در طول خنک شدن به چرخاندن ادامه دهید تا از سرعت خنک کننده یکنواخت بیشتر یا مساوی 30 درجه بر ثانیه اطمینان حاصل کنید.
خنک سازی را تا زمانی که دمای لاینر به زیر 200 درجه کاهش یابد، پایان دهید، حداکثر دمای آب پس از خاموش کردن نمی تواند از 60 درجه تجاوز کند.
خنک کننده طبیعی هوا پس از خاموش کردن آب، بدون تعدیل ثانویه
2.2 محدوده دمای کاری ممنوع و نقص های رایج
از آسترها در دمای کار مداوم 250-500 درجه استفاده نکنید: کاربیدها دوباره در امتداد مرز دانه ها رسوب می کنند، آستر شکننده می شود و به راحتی شکسته می شود.
پیامدهای عملیات حرارتی غیرمجاز: عایق ناکافی → کاربیدهای باقیمانده. خاموش شدن آهسته → بارش جزئی کاربید. هر دو منجر به عمر مفید کوتاه، بریدگی لبه و شکستگی آستر در حین کار می شوند
3. تجهیزات قابل اجرا و مطابق با شرایط کاری
آسترهای فولادی با منگنز بالا برای تحقق سخت شدن کار سطحی به بار ضربه متکی هستند، بنابراین فقط برای شرایط سایش ضربه متوسط ​​و زیاد مناسب هستند. هرچه نیروی ضربه کمتر باشد، اثر خود سفت شدن ضعیف‌تر است و عملکرد مقاومت در برابر سایش بدتر است. ما سناریوهای قابل اجرا را بر اساس تجهیزات و سختی مواد برای مرجع مشتری طبقه بندی می کنیم:
3.1 شرایط کاری با تأثیر بالا و کاملاً کاربردی (اولین انتخاب برای سری ZGMn13)
تجهیزات سنگ شکن
سنگ شکن فکی: صفحه فکی ثابت، صفحه فکی متحرک
شرایط کار: خرد کردن اولیه مواد توده بزرگ، فشار قوی + بار ضربه
مواد مناسب: سنگ آهک، سنگ آبی، گنگ زغال سنگ، سنگ آهن، گرانیت، بازالت
سنگ شکن ضربه ای: آستر ضربه ای، صفحه پیش بند
شرایط کار: ضربه مواد با سرعت بالا-ضربه مکرر شدید
آستر و گوشته سنگ شکن مخروطی: خرد کردن متوسط ​​و ریز سنگ معدن سنگ سخت
آستر چکشی سنگ شکن چکشی، صفحه رنده
تجهیزات سنگ زنی
آسیاب گلوله ای / آسیاب میله ای / بن اول آسیاب SAG (منطقه آسیاب درشت)
شرایط کار: ضربه سقوط توپ فولادی بزرگ + اصطکاک اکستروژن مواد
صنایع قابل اجرا: تغلیظ سنگ آهن، معدن طلا، آسیاب مواد خام سیمان، کارخانه ماسه کوارتز
ویژگی: اندازه ذرات خوراک بزرگ، نیروی ضربه قوی، لاینر فولادی منگنزی به طور مداوم خود سفت-برای افزایش عمر مفید
قیف معدن، ناودان، آستر سطل انتقال: سایش ناشی از سقوط مواد حجیم
3.2 سناریوهای قابل اجرا مشروط (آلیاژ اصلاح شده ZGMn13Cr2 توصیه می شود)
آسیاب مرطوب با خوردگی دوغاب: سنگ آهن، سنگ معدن منگنز، آسیاب فلوتاسیون سنگ مس
مواد ساینده متوسط-سخت: سنگریزه رودخانه، ماسه سنگ، بوکسیت
سنگ شکن ثانویه با ضربه متوسط، سطل سنگ زنی متوسط ​​با توپ های فولادی کوچک
3.3 شرایط کاری کم تأثیر-توصیه نمی‌شود
سطل دوم آسیاب گلوله ای آسیاب ریز خالص،-سابکاری پودر فوق العاده ریز، روکش سیلو با اصطکاک کم-بدون ضربه ریزش مواد: نیروی ضربه ناکافی نمی تواند لایه سخت شده را تشکیل دهد، آستر فولادی منگنزی سریع سایش می شود. چدن با کروم بالا یا کامپوزیت-مقاوم در برابر سایش برای این سناریوها مقرون به صرفه تر هستند{3}}
3.4 مرجع تطبیق سختی مواد
مواد متوسط-سخت (مقاومت فشاری کمتر یا مساوی 150 مگاپاسکال): سنگ آهک، زغال سنگ، دولومیت → لاینر استاندارد ZGMn13، کمترین هزینه خرید
سنگ سخت (مقاومت فشاری 150 تا 300 مگاپاسکال): گرانیت، سنگ آهن، سنگ آبی → پوشش فولادی منگنز آلیاژی ZGMn13Cr2
سنگ ساینده فوق سخت (بازالت، کوارتزیت، سنگ معدن سیلیکون بالا): پوشش‌های کامپوزیتی با منگنز فوق‌-یا دو فلزی
4. مزایا و محدودیت های آسترهای فولادی با منگنز بالا
مزایای اصلی
مقاومت فوق العاده در برابر ضربه: بدون شکستگی ناگهانی حتی تحت ضربه سنگ معدن بزرگ، خطر خاموش شدن تجهیزات ناشی از شکستگی لاینر را کاهش می دهد.
خود سفت شدن دینامیک: هر چه بار ضربه ای سنگین تر باشد، سطح سخت تر، عمر مفید بیشتر
عملکرد پردازش خوب: قابل برش، جوشکاری و سوراخکاری برای تنظیم نصب در سایت-
مزیت هزینه: قیمت واحد پایین تر از چدن با آلیاژ کروم بالا و قطعات مقاوم در برابر سایش{0}}، مناسب برای خرید انبوه در معادن بزرگ
عملکرد ریخته گری پایدار: فرآیند تولید بالغ، اندازه قابل تنظیم، شکل دندان، سوراخ های بلند کردن و سوراخ های نصب در هر نقشه تجهیزات
محدودیت ها
مقاومت در برابر سایش ضعیف در شرایط ضربه کم و اصطکاک خالص
نمی تواند برای مدت طولانی در دمای بالای 250-500 درجه کار کند
سختی سطح اولیه کم است، سرعت سایش در مراحل اولیه-در مرحله سریع است
5. سفارشی سازی و پشتیبانی خدمات
کارخانه ما سری کامل آسترهای فولادی با منگنز بالا از جمله استاندارد ZGMn13، کروم{1}}آلیاژ اصلاح شده Mn13، فوق-درجات Mn17 بالا را تولید می‌کند.
خدمات سفارشی: صفحات لاینر OEM برای همه مدل های سنگ شکن فکی، سنگ شکن مخروطی، سنگ شکن ضربه ای، آسیاب توپ، آسیاب SAG.
پشتیبانی فنی: ارائه گزارش آزمایش مواد، گواهی فرآیند عملیات حرارتی، گزارش تشخیص نقص غیرمخرب UT/MT
تطبیق راه حل: با توجه به مدل تجهیزات، سختی مواد، اندازه ذرات خوراک و شدت ضربه، مقرون به صرفه ترین{0}}گرید فولاد منگنز و ساختار آستری را برای کاهش هزینه جایگزینی سالانه خود توصیه کنید
نتیجه گیری
عملکرد صفحات لاینر فولادی با منگنز بالا به طور مشترک توسط فرمول مواد و عملیات حرارتی سختی کامل آب تعیین می شود. انتخاب صحیح باید شدت ضربه تجهیز و سختی مواد را ترکیب کند: سری ZGMn13 راه حلی مقرون به صرفه{2} برای همه شرایط کاری خرد کردن ضربه سنگین و سنگ زنی درشت است. اگر به دلیل شکستگی مکرر آستر و سایش سریع مشکل دارید، با تیم فنی ما برای تطبیق شرایط کاری حرفه ای و راه حل های سفارشی مقاوم در برابر سایش{4}} تماس بگیرید.