Производство и применение мелющих шаров из аустенитного высокохромистого чугуна (2)
2. Структура матрицы, механические свойства, эксплуатационные свойства
Литая и аустенитная структура матрицы может быть получена посредством разумного проектирования химического состава, строгого контроля содержания каждого элемента и быстрого процесса охлаждения. Объемное содержание АУСТЕНИТА составляет 55% ~ 70%, количество карбида составляет 20% ~ 26%.
Поверхностная твердость шара из высокохромистого чугуна с аустенитной матрицей составляет 44HRC ~ 47HRC; разница твердости поверхности к центру составляет менее 3HRC. Ударная вязкость ударного образца 10 мм × 10 мм × 55 мм, взятого из литого шара, составляет более пяти Дж/см2, и ее значение намного выше, чем у закаленного мартенситного высокохромистого, литого шара и транзитного высокохромистого литого шара. Благодаря высокой вязкости аустенитной структуры шар может противостоять или поглощать энергию удара в условиях абразивного ударного износа с высоким напряжением, чтобы предотвратить возникновение и расширение трещины и скола литого шара, а также снизить износ.
Одной из замечательных характеристик аустенитного высокохромистого литого шара в использовании является его свойство упрочнения. В условиях высокой ударной силы или силы трения поверхностный слой литого шара на основе аустенита в метастабильном состоянии подвергается пластической деформации, что вызывает превращение аустенита в мартенсит на поверхности и микроструктуре шлифовального шара, что приводит к сильному явлению упрочнения при работе, поверхностный слой шлифовального шара непрерывно упрочняется, а твердость слоя резко увеличивается, чем до использования. Согласно энергии трения при ударе, HRC (5 ~ 15) увеличивается за счет различной твердости поверхности. Одновременно, поскольку ядро шлифовального шара по-прежнему сохраняет всю прочность и вязкость аустенитной структуры, оно может сдерживать распространение трещины и уменьшать тенденцию к разрушению и скалыванию шлифовального шара, а также значительно улучшать ударную износостойкость сплава.
3. Производство литья мелющих шаров с аустенитной матрицей
Для производства высокохромистых литых шаров применяется плавка в среднечастотной индукционной печи 0,5 т; основными материалами являются чугун марки 14, лом, высокоуглеродистый феррохром и высокоуглеродистый ферромарганец и т. д. Был принят процесс литья, температура заливки контролировалась на уровне 1500 °C ~ 1550 °C, а после заливки форма охлаждалась до 650 °C ~ 750 °C, форма охлаждалась на воздухе и подвергалась самоотжигу.
Аустенитный высокохромистый литой шар может быть применен к диаметру шаровых мельниц Φ1.8m ~ Φ4m. Не только в сухой шаровой мельнице, использование превосходной производительности, и из-за его аустенитной структуры, магнитного малого размера, коррозионной стойкости, но также широко используется в различных мокрых шаровых мельницах. Например, в некоторой глиноземной руде Φ3.2M × 4m мокрого типа сырья, в мельнице, износ аустенитного высокохромистого шара составляет 290 г/т руды. Износ мартенситного высокохромистого шлифовального шара составляет 330 г/т руды. Поэтому эксплуатационные характеристики аустенитного высокохромистого литого шара лучше, чем у закаленного мартенситного шара.
4. Заключение
Твердый и прочный шар из высокохромистого чугуна с аустенитной матричной микроструктурой, полученный путем легирования и литья в постоянные формы, обладает умеренной твердостью и хорошей вязкостью и может лучше соответствовать требованиям шаровой мельницы. По сравнению с шаром, прошедшим термическую обработку, количество добавляемого сплава меньше, а стоимость снижается на 200–400 юаней за тонну, что обеспечивает превосходную износостойкость и экономичность.
