Plaques de revestiment d'acer d'alt manganès: composició del material, procés de tractament tèrmic i condicions de treball aplicables

Les plaques de revestiment d'acer d'alt manganès (acer Hadfield, sèrie ZGMn13) són les peces foses resistents al desgast-més utilitzades per a les indústries de mineria, ciment, àrids, metal·lúrgia i carbó. A diferència del ferro colat d'aliatge d'alta duresa però de poca tenacitat, l'acer d'alt manganès presenta un rendiment d'enduriment-únic: la seva superfície forma una capa endurida sota una forta extrusió d'impacte, mentre que el nucli manté una tenacitat excel·lent, evitant esquerdes, fractures i fallades primerenques sota càrrega pesada. Aquest article presenta sistemàticament la composició química, el procés de tractament tèrmic d'enduriment de l'aigua del nucli, l'equip aplicable i les condicions de treball adaptades per ajudar els compradors globals a seleccionar les plaques de revestiment adequades i reduir els costos de substitució d'operacions.
1. Material i composició química dels revestiments d'acer d'alt manganès
1.1 Grau bàsic estàndard ZGMn13 (X120Mn12 / 1.3401)
Composició química estàndard (percentatge en pes):
Carboni (C): 0,90%–1,50%
Manganès (Mn): 10,0%–15,0%
Silici (Si): 0,30%–1,00%
Sofre (S): inferior o igual al 0,05%
Fòsfor (P): inferior o igual al 0,10%
El carboni i el manganès són els elements funcionals bàsics: un alt manganès estabilitza la matriu d'austenita; El carboni moderat millora la resistència al desgast, mentre que l'excés de carboni precipita carburs trencadissos als límits del gra i redueix la resistència a l'impacte.
1.2 Qualitats modificades d'aliatge optimitzats per a condicions dures
ZGMn13Cr2: afegiu 1,5%-2,5% de crom, refinar l'estructura del gra, enfortir la dissolució del carbur, millorar l'anti-corrosió i l'anti-abrasió, ideal per a roca dura, mineral de ferro, entorns de mòlta humida
Acer al manganès ZGMn17 ultra-: contingut en Mn de fins a un 16%–19%, resistència a l'impacte ultra{-elevada, apte per a trituradores extra{-grans i molins SAG-resistents amb càrrega d'impacte molt forta
ZGMn13 modificat per terres rares: purifica l'acer fos, elimina els porus de fosa i la contracció, allarga la vida útil entre un 15% i un 25% en comparació amb els revestiments Mn13 ordinaris
1.3 Propietats mecàniques del nucli després d'un tractament tèrmic qualificat
Duresa de la matriu (estat original): HB170–230
Duresa de la superfície endurida de treball- sota impacte: HB500–600
Resistent a l'impacte: superior o igual a 150 J/cm², sense fractura fràgil sota un cop fort
Bona plasticitat, sense magnetisme, pot suportar una extrusió d'impacte fort repetida
2. Procés de tractament tèrmic del nucli: Enduriment de l'aigua (apagament de la solució)
Com que l'-acer fos amb alt manganès conté carburs de xarxa massius al llarg dels límits del gra, que mostren una gran fragilitat, fàcils de trencar amb un lleuger impacte i no es poden posar en servei. El tractament tèrmic d'enduriment de l'aigua és el procés clau obligatori per activar totes les propietats resistents al desgast-de revestiments d'acer al manganès.
2.1 Flux tècnic complet d'enduriment d'aigua estàndard
Escalfament lent segmentat per evitar esquerdes tèrmiques
Temperatura ambient → 680 graus: velocitat d'escalfament de 80 a 100 graus / h, mantingueu 1,5 h a 680 graus per eliminar l'estrès intern de la fosa, evitar l'esquerda tèrmica del revestiment gruixut
680 graus → 1050–1100 graus: velocitat d'escalfament 120 graus / h, escalfament continu sense pausa
Aïllament d'alta-temperatura (pas crític)
Manteniu a 1050-1100 graus durant el temps suficient segons el gruix del revestiment:
Gruix Menor o igual a 50 mm: aguantar 2–2,5 h
Gruix 50–100 mm: aguantar 3–4h
Propòsit: dissoldre completament tots els carburs en austenita per obtenir una matriu d'austenita monofàsica uniforme{0}
Temps ràpid de l'aigua (límit de temps estricte)
Temps de transferència del forn a la piscina de refrigeració Menor o igual a 30 segons
Temperatura inicial de l'aigua de refrigeració Menor o igual a 30 graus, volum total d'aigua Major o igual a 10 vegades el pes total dels revestiments
Continueu movent el penjador durant el refredament per garantir una velocitat de refrigeració uniforme Superior o igual a 30 graus/s
Acabeu de refredar fins que la temperatura del revestiment baixi dels 200 graus, la temperatura màxima de l'aigua després de l'extinció no pot superar els 60 graus.
Refrigeració natural per aire després de l'extinció de l'aigua, sense temperament secundari
2.2 Interval de temperatura de treball prohibit i defectes comuns
No utilitzeu revestiments a una temperatura de treball contínua de 250 a 500 graus: els carburs precipitaran de nou al llarg dels límits del gra, el revestiment es torna trencadís i fàcil de trencar
Conseqüències del tractament tèrmic no qualificat: aïllament insuficient → carburs residuals; extinció lenta → precipitació parcial del carbur; ambdós condueixen a una vida útil curta, esquitxades de vores i trencaments de revestiment durant el funcionament
3. Equips aplicables i condicions de treball coincidents
Els revestiments d'acer d'alt manganès depenen de la càrrega d'impacte per realitzar l'enduriment del treball superficial, de manera que només són adequats per a condicions de desgast d'impacte mitjà i alt. Com més baixa sigui la força d'impacte, més feble serà l'efecte d'auto-enduriment i pitjor serà el rendiment de la resistència al desgast. Classifiquem els escenaris aplicables per equip i duresa del material per a referència del client:
3.1 Condicions de treball d'alt-impacte totalment aplicables (primera opció per a la sèrie ZGMn13)
Equip de trituració
Trituradora de mandíbula: placa de mandíbula fixa, placa de mandíbula mòbil
Condicions de treball: trituració primària de materials grans en trossos, forta compressió + càrrega d'impacte
Materials adequats: pedra calcària, pedra blava, ganga de carbó, mineral de ferro, granit, basalt
Trituradora d'impacte: folre d'impacte, placa davantal
Condicions de treball: impacte material d'alta-velocitat, cop repetit fort
Revestiment i mantell de la trituradora de con: trituració mitjana i fina de mineral de roca dura
Revestiment de martell de trituradora de martells, placa de reixeta
Equips de mòlta
Molí de boles / molí de varetes / molí SAG primer contenidor (zona de mòlta gruixuda)
Estat de treball: impacte de caiguda de boles d'acer gran + fricció d'extrusió del material
Indústries aplicables: concentrador de mineral de ferro, mina d'or, molí de matèries primeres de ciment, planta de sorra de quars
Característica: gran mida de partícules d'alimentació, força d'impacte forta, revestiment d'acer al manganès que s'endureix contínuament-per allargar la vida útil
Tremuja de la mina, tobogan, revestiment de la paperera de transferència: material a granel que cau desgast per impacte
3.2 Escenaris aplicables condicionalment (recomanat ZGMn13Cr2 modificat amb aliatge)
Mòlta humida amb corrosió de purins: mineral de ferro, mineral de manganès, molins de flotació de mineral de coure
Materials abrasius de duresa mitjana-: còdols de riu, gres, bauxita
Trituració secundària d'impacte mitjà, recipient de mòlta mitjà amb boles petites d'acer
3.3 No es recomana Condicions de treball de baix-impacte
Segon safata pura de mòlta de molí de boles, mòlta de pols ultra-fina, revestiment de sitja de baixa-fricció sense impacte de caiguda del material: la força d'impacte insuficient no pot formar una capa endurida, el revestiment d'acer al manganès es desgasta ràpidament; Els revestiments resistents al desgast-de ferro colat amb alt crom o compostos són més rendibles-per a aquests escenaris
3.4 Referència de concordança de duresa del material
Materials de duresa mitjana-(resistència a la compressió inferior o igual a 150MPa): pedra calcària, carbó, dolomita → revestiment estàndard ZGMn13, cost d'adquisició més baix
Roca dura (resistència a la compressió 150–300MPa): granit, mineral de ferro, pedra blava → revestiment d'acer al manganès d'aliatge ZGMn13Cr2
Roca abrasiva súper dura (basalt, quarsita, mineral de silici): ultra-manganès ZGMn17 o revestiments compostos bimetàl·lics
4. Avantatges i limitacions dels revestiments d'acer d'alt manganès
Avantatges bàsics
Resistència a l'impacte excepcional: sense fractura sobtada fins i tot sota un gran impacte de mineral, redueix el risc d'aturada de l'equip causat per la ruptura del revestiment
Enduriment automàtic-dinàmic: com més pesada sigui la càrrega d'impacte, més dura és la superfície, més durada
Bon rendiment de processament: es pot tallar, soldar i perforar per a l'ajustament de la instal·lació al lloc{0}
Avantatge de cost: preu unitari més baix que el ferro colat d'aliatge de crom i les peces resistents al desgast-composites, adequades per a l'adquisició massiva en mines grans
Rendiment de fosa estable: procés de producció madur, mida personalitzable, forma de la dent, forats d'elevació i forats de muntatge per dibuix de l'equip
Limitacions
Poca resistència al desgast en condicions de fricció pura i baix impacte
No pot funcionar durant molt de temps per sota de la temperatura alta contínua de 250-500 graus
La duresa de la superfície inicial és baixa, la velocitat de desgast és ràpida al començament de l'etapa{0}}
5. Suport de personalització i servei
La nostra fàbrica produeix revestiments d'acer d'alt manganès de sèrie completa que inclouen ZGMn13 estàndard, Mn13 modificat amb aliatge Cr-, graus Mn17 ultra-alts.
Servei personalitzat: plaques de revestiment OEM per a tots els models de trituradora de mandíbules, trituradora de con, trituradora d'impacte, molí de boles, molí SAG
Suport tècnic: proporcionar un informe de prova de material, un certificat de procés de tractament tèrmic, un informe de detecció d'errors UT/MT no-destructiu
Concordança de la solució: segons el model d'equip, la duresa del material, la mida de les partícules d'alimentació i la intensitat de l'impacte, recomaneu el grau d'acer al manganès i l'estructura de revestiment més rendibles-per reduir el vostre cost anual de substitució.
Conclusió
El rendiment de les plaques de revestiment d'acer d'alt manganès està determinat conjuntament per la fórmula del material i el tractament tèrmic complet d'enduriment de l'aigua. La selecció correcta ha de combinar la intensitat de l'impacte de l'equip i la duresa del material: la sèrie ZGMn13 és la solució rendible-òptima per a totes les condicions de treball de trituració d'impacte fort i mòlta gruixuda. Si us preocupa la fractura freqüent del revestiment i el desgast ràpid, poseu-vos en contacte amb el nostre equip tècnic per obtenir solucions de revestiment resistents al desgast-per a les condicions de treball professionals i personalitzades.