失われたフォームキャスティングを使用して、クラッシャー用の高マンガンスチールライニングプレートを生産する練習

粉砕機は、鉱業、冶金、機械、石炭、建築材料、化学工学などの産業で広く使用されています。ライニングプレートは、主にサービス中に衝撃力と摩耗を伴う、クラッシャーの耐摩耗性の重要な部分です。そのパフォーマンスとサービスライフは、クラッシャーの粉砕効率、サービス生活、および生産コストに直接影響します。耐摩耗性と耐衝撃性は、ライニングプレートを測定するための主な技術的および経済的指標です。高マンガン鋼は、一般的にクラッシャーライナーの生産に使用されます。高マンガン鋼の鋳物は、強い衝撃または押出力にさらされ、硬度を大幅に増加させ、硬い表面と丈夫さの内部を形成し、耐摩耗性の表面層を生成し、優れた衝撃靭性を維持すると、作業硬化を受けます。彼らは、損傷のない大きな衝撃負荷に耐えることができ、耐摩耗性が良好です。したがって、それらは耐摩耗性の部品の製造でよく使用されます。    

ただし、高マンガン鋼は、非強力な衝撃負荷条件下で作業硬化性能を発揮することはできません。したがって、目的のパフォーマンスを達成するには、合金化学組成の設計と熱処理のターゲット最適化が必要です。この研究では、高品質の高マンガン鋼ライナーを生成するために、高マンガン鋼合金の化学組成、融解、鋳造、熱処理を調査し、高硬度と靭性を確保し、クラッシャーライナーの耐摩耗性を改善しました。

合金化および修飾処理は、高マンガン鋼の耐摩耗性を改善する主な方法の1つです。 Cr、Si、Mo、V、Tiなどの合金要素を高マンガン鋼に追加し、それを変更することにより、材料の耐摩耗性を改善するために、そのオーステナイトマトリックスに分散炭化物粒子を取得できます。合金化による第2相強化メカニズムと合金要素の使用とオーステナイトマトリックスを強化して変形硬化能力を強化する炭化物粒子の形成は、高マンガン鋼の耐摩耗性を改善する効果的な方法です。高マンガンスチールライニングプレートにおけるMn、Cr、およびSiの合理的な組み合わせは、材料の硬化性を改善し、マルテンサイトの変換温度を低下させ、粒子サイズを改良します。さらに、マイクロアロイングおよび複合修飾処理のために少量のMO、CU、および希土類元素を追加すると、溶融鋼が精製され、ASキャスト構造を効果的に改良し、マトリックスに分散した炭化物が洗練されました。

高マンガン鋼の融解は、アルカリ性媒体周波数誘導炉で行われます。融解プロセス中、炉の酸化を減らすために、溶融金属の攪拌を可能な限り避ける必要があります。製錬プロセスには、融解期間、鋼の合金と組成の調整、最終脱酸化、劣化治療などの段階が含まれます。製錬の後期段階で追加された材料ブロックは、大きすぎて、特定の温度まで乾燥させる必要があります。給餌シーケンスは、スクラップスチール、ブタ鉄→ニッケルプレート、クロム鉄、モリブデン鉄→シリコン鉄、マンガン鉄→希土類シリコン鉄→アルミニウムデオキシデーション→修飾処理です。鋳造プロセスにおける高マンガン鋼合金の熱伝導率は、炭素鋼のそれの1/5-1/4のみであり、熱伝導率、ゆっくりした固化、および大きな収縮を伴う。キャスティング中に熱いひび割れや冷たいひび割れが起こりやすいです。自由収縮は2.4％-3.6％で、線形収縮が大きく、炭素鋼よりも凝固縮小速度が高くなります。亀裂に対してより高い感受性を持ち、凝固凝集中に亀裂が発生しやすくなります。失われたフォーム鋳造が選択され、フォームモデルはモデルクラスターを形成するように結合され、耐火性材料がブラシと乾燥、砂が埋められて振動され、負圧で注がれます。一般的に、内部冷却鉄は提供されておらず、外部冷却鉄はホットジャンクションで使用され、金属の同時または連続した固化を促進します。注入システムは、半閉じたタイプとして設計されており、横方向のランナーは上部ボックスキャスティングの最も長い側にあります。複数の内部ランナーが下のボックスに設置され、平らなトランペットの形状で均等に分布しています。断面形状は、脱落を促進するのに十分な薄くて幅の広いように設計されていますが、収縮を妨げません。砂の箱を、注ぎの際に地面に対して5〜10°の角度に置きます。ライザーを掃除する便利さのために、切断ブレードを備えた断熱材のライザーが使用されます。高マンガン鋼は、1500-1540の温度で注ぐと、良好な流動性と強い充填能力があります。注ぎの際、低温急速な注ぎの原則に従い、ゆっくり、高速でゆっくりとした操作方法を使用します。キャスティングは8〜16時間箱で冷却され、温度が200℃未満に低下するとボックスが開きます。熱処理プロセスでは、化学組成に基づいた「クエンチング+焼き戻し」熱処理プロセスを採用しています。これは、鋳造微細構造、性能要件、およびライニングプレートの動作条件です。繰り返し実験の後、最適な熱処理プロセスが得られました。温度をゆっくりと上昇させて、100°以下の速度で上昇します。約700℃に1〜1.5時間維持し、2〜4時間AC3を30〜50℃に維持します。強制空気冷却条件下で消光し、温度が約400℃に低下するとゆっくりと冷却されます。タイムリーな気性、250〜400℃に2〜4時間維持し、炉で室温まで冷却します。動作中、特に低いベイナイト変換ゾーン温度の保持時間のクエンチング温度、保持時間、および冷却速度の厳密な制御が必要です。