التصنيع التجريبي وتطبيق كرات الطحن المصبوبة المصنوعة من سبائك الكروم المنخفض (2)

التركيب الكيميائي لكرات طحن السبائك

وفقًا لمتطلبات الخصائص الميكانيكية، وبعد الاختبارات المتكررة، تم تصميم التركيبة الكيميائية والنطاق التالي:

الكربون هو العنصر الأساسي الذي يؤثر على بنيته وخصائصه، وهو العامل الأهم في خصائص كرات طحن السبائك. مع زيادة محتوى الكربون، ازدادت كربيدات EUTECTIC وتوزعت على شكل شبكة. على الرغم من إمكانية تحسين الصلابة ومقاومة التآكل، إلا أن الصلابة النسبية (σw × f) ومقاومة الصدمات (αk) انخفضتا بشكل ملحوظ. في حالة ارتفاع نسبة الكربون، تكون كمية كبيرة من الليدبوريت المستمر خطيرة، مما يؤدي إلى كسر المصفوفة. في حالة تآكل الصدمات، يتساقط عدد كبير من الكربيدات ويزيد من التآكل. تُظهر النتائج أن محتوى الكربون في كرات الصب لمطحنة كرات كبيرة يجب أن يتراوح بين 2.3% و3.3%.

السيليكون مع زيادة محتوى السيليكون، يصبح هيكل مصفوفة البيرلايت خشنًا، كما تقل صلابة زوج الطور (W × F)، والتي يجب التحكم فيها في نطاق 0.6 % ~ 1.2 %.

يُكوّن المنغنيز عناصر أوستينيتية. يؤدي ارتفاع محتوى المنغنيز إلى زيادة الأوستينيت في الأنسجة. ونظرًا لضرورة إزالة الأكسدة والكبريت، يُحدد المحتوى بين 0.6 % و1.0 %.

الكروم هو أحد العناصر الرئيسية المستخدمة في صناعة السبائك. يمكن للكروم تحويل الكربيدات إلى سمنتيت مخلوط (FE CR)3C، مما يزيد من صلابة الكربيدات الدقيقة، مما يُظهر زيادة في مقاومة تآكل كرات الصب بالعين المجردة. تم تصنيع جميع العوامل، وكانت نسبة 5% ~ 5% مقبولة.

يمكن تحسين درجة الصلابة والصلابة النسبية (W × F) باستخدام محتوى النحاس المناسب، ويمكن تقليل فرق الصلابة بين السطح ونواة الكرة المصبوبة ضمن نطاق التحكم من 0.6 % ~ 1.5 %.

بعد تلقيح الحديد الزهر الأبيض منخفض الكروم، يُمكن تحسين البنية الدقيقة للحديد الزهر الأبيض منخفض الكروم؛ ويُحسّن توزيع الكربيد، ويُضبط متانة التأثير ومقاومة التآكل عند 0.1% ~ 0. ضمن نطاق 15%. العناصر النزرة في السبائك هي V وTI وMo. تذوب هذه العناصر في المصفوفة، مُشكّلةً صلابة عالية من مركبات الكربون والنيتروجين، وتُحسّن صلابة المصفوفة الدقيقة، أي تزيد من مقاومة تآكل كرة الصب؛ وفي الوقت نفسه، لها دور في تنقية الحبيبات.

الكبريت والفوسفور من العناصر الضارة التي تدخل المواد الخام، وكلما قلّت كان ذلك أفضل، وفي حال اكتشاف تجاوزها للمواصفات يجب اتخاذ الإجراءات المناسبة

باختصار، تم تحديد التركيب الكيميائي للكرة المصنوعة من سبيكة الكروم المنخفض المصبوبة على أساس التجارب المتكررة والتجارب الصناعية. 3% ~ 3. 3% C، 0. 6% ~ 1. 2% SI، 0. 6% ~ 1. 0% MN، 1. 5% ~ 2. 5% CR، 0. 6% ~ 1. 5% cu، ≤0. 1% P، ≤0. 1% S، أثر Re وV، T، Mo..

1.4 تحديد خطة عملية إنتاج كرة الصب

من خلال نطاق التركيب، يتضح أن كرة الصب مصنوعة من حديد زهر أبيض هيبويوتكتيك، وأن عملية التصلب تميل إلى الانكماش المسامي. لذلك، يجب تعزيز وظيفة تغذية نظام البوابات لضمان تغذية كاملة وسلسة للحديد السائل، أي يجب أن تصل إلى ΣW ≥ ΣW 、 ΣF 内. <ΣF直 .

لتحقيق صلابة ومتانة عاليتين، يجب تكثيف وصقل البنية الداخلية لكرات طحن السبائك، مع تجنب وجود كربيد متصل أو شبكي في البنية المجهرية. لذلك، من الضروري تعزيز عملية التصلب والتبلور، وزيادة درجة التبريد الفائق، وزيادة معدل تبريد الحديد السائل، وتحقيق الصب والتصلب والتغذية أثناء الصب، وجعل بنية كرة الصب متماسكة ودقيقة الحبيبات، والحد من نمو وتشابك الكربيد إلى أقصى حد، وتنظيم توزيعه. ولتحقيق هذا الهدف، تقرر اعتماد تقنية الصب الدائم بالقالب مع رافعات عازلة وتغذية.

تشير الوثيقة [2] إلى أنه في ظل نفس الظروف، تكون خصائص αk و σw و HRC للكرة المصبوبة في القالب الدائم أعلى من تلك المصبوبة في قالب رملي، وخاصة أن صلابة التأثير تزداد بمقدار 26% في المتوسط، مما يوفر شرطًا لاستخدام كرة الصب كصب، وهو ما تم إثباته من خلال النظرية والممارسة.

1.4.1 خطة عملية الإنتاج للحجم الصغير لكرات الصب السبائكية

تُصنع الكرات صغيرة القطر عن طريق صبّ قوالب معدنية، وفصل أفقي، ونوع منها يحتوي على كرات متعددة (عادةً من 4 إلى 8 كرات)، ويُستخدم رمل طيني شائع في نظام الصب والتغذية. يتكون نظام الصب من كأس البوابة، ومصبّ، وبوابة، وله وظيفة تغذية بواسطة الناهض. يوضح الشكل 1 مخطط عملية الصب.

حجم صغير لكرات طحن سبيكة الصب

1.4.2 عملية إنتاج الحجم الكبير لكرات طحن السبائك

لصب الكرات ذات القطر الكبير، يجب استخدام قالب معدني، ورافعة عازلة للحرارة، وكرة واحدة من نوع واحد. يمكن استخدام فصل أفقي، ورافعة معزولة مصنوعة من خرز مجوف (خرز عائم) مُثبتة مسبقًا على القالب المعدني عند صبها في الصندوق (الشكل 2). في الوقت نفسه، يُملأ الرافعة العازلة للحرارة مباشرةً، مما يُسهل عملية الصب، ويعزز التغذية في الحرارة.

من كرات الطحن المصبوبة من 60 إلى 125 مم، وتكنولوجيا الصب المتوسطة، ومعدل العائد هو 85%، يمكن أن يضمن التماسك الداخلي للكرة المصبوبة، وعدم وجود مسامية الانكماش، وعيوب الصب الأخرى.

سابق: التصنيع التجريبي وتطبيق كرات الصب المصنوعة من سبائك الكروم المنخفض (1)

التالي: التصنيع التجريبي وتطبيق كرات الصب المصنوعة من سبائك الكروم المنخفض (3)