Экспериментальное исследование литых шариков из сплава Cr12 с высоким содержанием хрома (2)
2.Результаты испытаний и анализ
2.1 Влияние модификации на микроструктуру литых шариков из высокохромистой стали Cr12
Сравнивая увеличенную фотографию литого шара с высоким содержанием хрома CR12 без модификации и после модификации, можно увидеть, что без модификации структура литого шара с высоким содержанием хрома Gold Carmen, в которой карбонизация, все материалы имеют прерывистую тенденцию к сетчатой структуре: после модификации карбид золота, фазовая группа и текстура находятся в форме комков, а распределение более изолированное и равномерное.
2.2 Влияние термической обработки на свойства литых шаров с высоким содержанием хрома
Влияние процесса и технологии закалки на свойства литых шаров показано на рис. 2. Температура закалки составляет 930 °C. Твердость может достигать более HRC65 при поддержании температуры в течение 3 ч и погружении в масло в течение 4 мин.
Если температура закалки превышает 930 °C, после закалки образуется большое количество смешанной микроструктуры мартенсита и аустенита из-за присутствия остаточного аустенита.
Основная цель отпуска — повышение износостойкости литого шара. В процессе отпуска, когда температура превышает 300 °C, твердость начинает уменьшаться с ростом температуры, а скорость износа увеличивается с ней. Когда температура отпуска превышает 400 °C, образуется перлитная структура, и твердость начинает резко уменьшаться, поэтому температуру отпуска следует контролировать ниже 300 °C.
2.3 Механические свойства при различных процессах литья
Значения испытаний механических свойств при различных процессах обработки приведены в прилагаемой таблице. После модификации морфология карбида улучшается, раскалывающее действие карбида на матрицу, очевидно, ослабевает, а ударная вязкость увеличивается; в этой точке наиболее подходящим является 1,0% модификатора. Когда количество модификатора превышает определенное количество, количество карбида увеличивается, поэтому ударная вязкость снижается.
После закалочной термической обработки в основном происходит мартенситное превращение, что значительно повышает значение твёрдости.
2.4 Тест на повреждения
Эксперимент проводился на машине для испытания на повреждения диаметром 2,5 м, а время работы составило 10 ч, 20 ч и 30 ч соответственно. Результаты были последовательными. Немодифицированные литые шары имели очень серьезное расслоение и высокую скорость дробления, в то время как модифицированные литые шары имели очень небольшое расслоение, а скорость разрушения была низкой.
2.5 Применение
Высокохромистый литой шар CR12 был испытан на крупном цементном заводе. Испытание проводилось в бункере мельницы диаметром 3,8 м × 13,5 м, время работы составило 5500 ч, количество дробления составило 371000 т, а общее количество шаров составило 56 т. Результаты испытаний были следующими: износ агрегата составил 16,5 г/л, что составило 2/3 от ранее используемого высокохромистого литого шара; эффект был очень очевиден, в настоящее время широко используется.
3.Заключение
1) после модификации и закалки ударная вязкость и твердость литого шарика из высокохромистой стали CR12 еще больше улучшаются, но добавление модификатора должно быть умеренным
2) Литой шар из высокохромистого сплава Cr12 после модификации обладает хорошей износостойкостью, не деформируется, не теряет форму и хорошо себя зарекомендовал в шлифовальной промышленности.
3) литой шарик из высокохромистого сплава CR12, поскольку снижает количество добавляемого Cr и не требует добавления дорогостоящих металлических элементов, таких как Mo и Cu, значительно снижает себестоимость производства, имеет огромную экономическую и социальную выгоду.