Čelične ploče s visokim sadržajem mangana: Sastav materijala, postupak toplinske obrade i primjenjivi radni uvjeti

Čelične ploče s visokim sadržajem mangana (Hadfield čelik, serija ZGMn13) najčešće su korišteni lijevani dijelovi-otporni na habanje za rudarstvo, cement, agregate, metalurgiju i industriju ugljena. Za razliku od legiranog lijevanog željeza visoke tvrdoće, ali niske žilavosti, čelik s visokim sadržajem mangana ima jedinstvenu izvedbu otvrdnjavanja radom-: njegova površina tvori očvrsnuti sloj pod snažnim udarnim istiskivanjem, dok jezgra održava izvrsnu žilavost, izbjegavajući pucanje, lom i rano otkazivanje pod velikim opterećenjem. Ovaj članak sustavno predstavlja kemijski sastav, proces toplinske obrade otpornosti na vodu u jezgri, primjenjivu opremu i odgovarajuće radne uvjete kako bi se globalnim kupcima pomoglo da odaberu prave liner ploče i smanje operativne troškove zamjene.
1. Materijal i kemijski sastav obloga od čelika s visokim sadržajem mangana
1.1 Standardni osnovni stupanj ZGMn13 (X120Mn12 / 1.3401)
Standardni kemijski sastav (težinski postotak):
Ugljik (C): 0,90%–1,50%
Mangan (Mn): 10,0%–15,0%
Silicij (Si): 0,30%–1,00%
Sumpor (S): manji ili jednak 0,05%
Fosfor (P): manje od ili jednako 0,10%
Ugljik i mangan ključni su funkcionalni elementi: visok sadržaj mangana stabilizira austenitnu matricu; umjereni ugljik poboljšava otpornost na habanje, dok prekomjerni ugljik taloži krte karbide na granicama zrna i smanjuje udarnu žilavost.
1.2 Optimizirane legure modificirane kvalitete za teške uvjete
ZGMn13Cr2: Dodajte 1,5%–2,5% kroma, pročistite strukturu zrna, pojačajte otapanje karbida, poboljšajte anti-koroziju i anti-abraziju, idealno za čvrste stijene, željeznu rudu, okruženja za mokro mljevenje
ZGMn17 čelik s ultra-visokim sadržajem mangana: sadržaj Mn do 16%–19%, ultra-visoka udarna žilavost, pogodan za ekstra-velike drobilice i teške-SAG mlinove sa super jakim udarnim opterećenjem
ZGMn13 modificiran rijetkom zemljom: pročišćava rastaljeni čelik, eliminira pore od lijevanja i skupljanje, produljuje vijek trajanja za 15%–25% u usporedbi s običnim Mn13 oblogama
1.3 Osnovna mehanička svojstva nakon kvalificirane toplinske obrade
Tvrdoća matrice (izvorno stanje): HB170–230
Tvrdoća -otvrdnute površine pod udarom: HB500–600
Udarna žilavost: veća ili jednaka 150 J/cm², nema krtog loma pod jakim udarcem
Dobra plastičnost, bez magnetizma, može podnijeti ponovljenu jaku ekstruziju
2. Proces toplinske obrade jezgre: Kaljenje vodom (kaljenje otopinom)
Kako -liveni čelik s visokim sadržajem mangana sadrži masivne mreže karbida duž granica zrna, pokazujući veliku krtost, lako pucaju pod blagim udarcima i ne mogu se staviti u upotrebu. Toplinska obrada otporna na vodu obavezni je ključni proces za aktiviranje svih svojstava otpornosti-na habanje obloga od manganskog čelika.
2.1 Kompletan standardni tehnički tok otvrdnjavanja vodom
Segmentirano polagano zagrijavanje kako bi se izbjegla toplinska pukotina
Sobna temperatura → 680 stupnjeva: brzina zagrijavanja 80–100 stupnjeva / h, držite 1,5 h na 680 stupnjeva kako biste uklonili unutarnje naprezanje odljevka, spriječili toplinsko pucanje debele košuljice
680 stupnjeva → 1050–1100 stupnjeva: brzina zagrijavanja 120 stupnjeva / h, kontinuirano zagrijavanje bez pauze
Visoko{0}}temperaturna izolacija (kritičan korak)
Držite na 1050–1100 stupnjeva dovoljno vremena u skladu s debljinom obloge:
Debljina manja ili jednaka 50 mm: držati 2–2,5 h
Debljina 50–100mm: držati 3–4h
Svrha: Potpuno otopiti sve karbide u austenitu kako bi se dobila ujednačena jedno-fazna austenitna matrica
Brzo kaljenje vodom (strogo vremensko ograničenje)
Vrijeme prijenosa od peći do bazena za hlađenje Manje od ili jednako 30 sekundi
Početna temperatura rashladne vode Manja ili jednaka 30 stupnjeva, ukupni volumen vode Veći ili jednak 10 puta ukupnoj težini obloga
Nastavite njihati vješalicu tijekom hlađenja kako biste osigurali ravnomjernu brzinu hlađenja Veću ili jednaku 30 stupnjeva/s
Završite hlađenje dok temperatura košuljice ne padne ispod 200 stupnjeva, maksimalna temperatura vode nakon kaljenja ne smije prijeći 60 stupnjeva
Prirodno hlađenje zrakom nakon kaljenja vodom, bez sekundarnog kaljenja
2.2 Zabranjeni raspon radnih temperatura i uobičajeni nedostaci
Nemojte koristiti košuljice pri kontinuiranoj radnoj temperaturi od 250–500 stupnjeva: karbidi će se ponovno istaložiti duž granica zrna, košuljica postaje krta i lako puca
Posljedice nekvalificirane toplinske obrade: nedovoljna izolacija → zaostali karbidi; sporo kaljenje → djelomično taloženje karbida; oba dovode do kratkog životnog vijeka, pucanja rubova i loma obloge tijekom rada
3. Primjenjiva oprema i odgovarajući radni uvjeti
Čelične obloge s visokim udjelom mangana oslanjaju se na udarno opterećenje kako bi se ostvarilo površinsko očvršćavanje, tako da su prikladne samo za srednje i visoke uvjete trošenja pri udaru. Što je niža sila udarca, to je slabiji-učinak samootvrdnjavanja i lošija je otpornost na trošenje. Klasificiramo primjenjive scenarije prema opremi i tvrdoći materijala za referencu kupaca:
3.1 Potpuno primjenjivi radni uvjeti-na udar (prvi izbor za seriju ZGMn13)
Oprema za drobljenje
Čeljusna drobilica: fiksna čeljusna ploča, pomična čeljusna ploča
Radni uvjeti: Primarno drobljenje krupnih grudastih materijala, snažno stiskanje + udarno opterećenje
Prikladni materijali: vapnenac, plavi kamen, kameni ugljen, željezna ruda, granit, bazalt
Udarna drobilica: udarna obloga, pregača
Radni uvjeti: -udar materijala velikom brzinom, teški ponavljani udarac
Obloga i plašt konusne drobilice: srednje i fino drobljenje kamene rude u komadima
Čekić drobilica čekić obloga, rešetka ploča
Oprema za mljevenje
Kuglični mlin / štapni mlin / SAG mlin prva posuda (zona grubog mljevenja)
Radni uvjeti: udar pada velike čelične kugle + trenje ekstruzije materijala
Primjenjive industrije: koncentrator željezne rude, rudnik zlata, tvornica cementnih sirovina, tvornica kvarcnog pijeska
Značajka: velika veličina čestica hrane, snažna udarna sila, obloga od manganskog čelika koja se kontinuirano samo-stvrdnjava za produljenje radnog vijeka
Rudnički lijevak, žlijeb, obloga spremnika za prijenos: rasuti materijal zbog pada udarnog trošenja
3.2 Uvjetno primjenjivi scenariji (preporučuje se ZGMn13Cr2 modificiran legurom)
Mokro mljevenje s korozijom kaše: flotacijski mlinovi željezne rude, manganove rude, bakrene rude
Srednje{0}}tvrdi abrazivni materijali: riječni šljunak, pješčenjak, boksit
Srednje udarno sekundarno drobljenje, srednji spremnik za mljevenje s malim čeličnim kuglicama
3.3 Nepreporučljivi radni uvjeti s-niskim utjecajem
Čisto fino mljevenje drugi spremnik kuglastog mlina, ultra-fino mljevenje praha, obloga silosa s niskim-trenjem bez udarca pada materijala: nedovoljna udarna sila ne može stvoriti otvrdnuti sloj, obloga od manganskog čelika se brzo troši; lijevano željezo s visokim sadržajem kroma ili kompozitne obloge-otporne na habanje isplativije su-za ove scenarije
3.4 Referenca za usklađivanje tvrdoće materijala
Srednje{0}}tvrdi materijali (tlačna čvrstoća manja ili jednaka 150MPa): vapnenac, ugljen, dolomit → standardna ZGMn13 košuljica, najniži trošak nabave
Tvrda stijena (tlačna čvrstoća 150–300MPa): granit, željezna ruda, plavi kamen → obloga od legure mangana ZGMn13Cr2
Supertvrda abrazivna stijena (bazalt, kvarcit, ruda s visokim sadržajem silicija): ultra-zGMn17 s visokim sadržajem mangana ili bimetalne kompozitne obloge
4. Prednosti i ograničenja čeličnih obloga s visokim sadržajem mangana
Osnovne prednosti
Izvanredna otpornost na udarce: Nema iznenadnog loma čak ni pod udarom velike grumene rude, smanjuje rizik od prekida rada opreme uzrokovan lomom košuljice
Dinamičko samo{0}}otvrdnjavanje: Što je veće udarno opterećenje, to je tvrđa površina, duži vijek trajanja
Dobre performanse obrade: Može se rezati, variti i bušiti za-prilagodbu instalacije na licu mjesta
Troškovna prednost: Niža jedinična cijena od lijevanog željeza s visokim sadržajem kroma i kompozitnih dijelova otpornih-na habanje, prikladno za masovnu nabavu u velikim rudnicima
Stabilne performanse lijevanja: zreo proizvodni proces, prilagodljiva veličina, oblik zuba, rupe za podizanje i rupe za montažu prema crtežu opreme
Ograničenja
Slaba otpornost na habanje u uvjetima slabog udara, čistog trenja
Ne može raditi dugo vremena pod kontinuiranom visokom temperaturom od 250-500 stupnjeva
Početna tvrdoća površine je niska, brzina trošenja je brza u ranoj fazi rada-
5. Prilagodba i servisna podrška
Naša tvornica proizvodi punu seriju obloga od čelika s visokim sadržajem mangana, uključujući standardne ZGMn13, Mn13 modificirane legure Cr-, ultra-visoke kvalitete Mn17.
Prilagođena usluga: OEM obloge za sve modele čeljusne drobilice, konusne drobilice, udarne drobilice, mlin s kuglicama, SAG mlin
Tehnička podrška: Osigurajte izvješće o ispitivanju materijala, potvrdu procesa toplinske obrade, ne-destruktivno izvješće o otkrivanju grešaka UT/MT
Usklađivanje rješenja: u skladu s vašim modelom opreme, tvrdoćom materijala, veličinom čestica hrane i intenzitetom udara, preporučite najisplativi-klasu manganskog čelika i strukturu obloge kako biste smanjili godišnje troškove zamjene
Zaključak
Učinkovitost limenih ploča od čelika s visokim sadržajem mangana zajednički je određena formulom materijala i potpunom toplinskom obradom otpornom na vodu. Ispravan odabir mora kombinirati intenzitet udarca opreme i tvrdoću materijala: ZGMn13 serija je optimalno-isplativo rješenje za sve teške radne uvjete udarnog drobljenja i grubog mljevenja. Ako ste zabrinuti zbog čestih lomova košuljice i brzog trošenja, obratite se našem tehničkom timu za profesionalno usklađivanje radnih uvjeta i prilagođena rješenja za obloge-otporne na habanje.