Две распространённые группы износостойких материалов
Выбор материала изнашиваемых деталей влияет на затраты обслуживания и надёжность работы в горной промышленности и обогащении. Распространённые группы — марганцовистая сталь (сталь Hadfield) и высокохромистый чугун. Каждая имеет преимущества в своих условиях. Учитывайте механизм износа, ударные нагрузки и геометрию детали.
Марганцовистая сталь: ударная вязкость и упрочнение наклёпом
Распространённые коммерческие обозначения — Mn13Cr2 и Mn18Cr2; полную марку, пределы состава и состояние поставки задают чертёж и техническое соглашение. Важное свойство — упрочнение наклёпом: пластическая деформация может упрочнять поверхность аустенитной матрицы при сохранении вязкой сердцевины. Степень упрочнения зависит от состава, микроструктуры и нагрузки; её нельзя во всех случаях объяснять мартенситным превращением.
Применения марганцовистой стали:
- Дробящие плиты щёковых дробилок; материал распорных плит отдельно должен отвечать проекту защиты от перегрузки
- Футеровки чаши и подвижные конусы конусных дробилок
- Молотки и колосники молотковых дробилок
- Футеровки шаровых мельниц для сильных ударных нагрузок
Обработка на твёрдый раствор и закалка в воде должны соответствовать марке, сечению отливки и квалифицированной технологии. Карбиды по границам зёрен и неправильная термообработка снижают вязкость. Изучите записи термообработки и соответствующие результаты анализа микроструктуры или механических испытаний.
Высокохромистый белый чугун: абразивная износостойкость
Распространённые коммерческие обозначения высокохромистого белого чугуна — Cr26 (KmTBCr26) и Cr15Mo3; свойства зависят от соотношения углерода и хрома, легирования, карбидов и микроструктуры матрицы. Сверьте твёрдость и состояние термообработки для заданных марки и детали.
Применения высокохромистого белого чугуна:
- Футеровки для абразивного износа при слабых ударах; футеровки SAG и лифтерные планки выбирают отдельно по фактическим ударным нагрузкам
- Мелющие валки и футеровки столов вертикальных мельниц
- Рабочие колёса и футеровки спиральных корпусов шламовых насосов
- Износостойкие плиты классификаторов и футеровки жёлобов
Высокохромистый белый чугун обычно более склонен к хрупкому разрушению, чем правильно термообработанная аустенитная марганцовистая сталь. Вязкость сравнивают только при одинаковых образцах, надрезе, температуре и условиях испытания. Тщательно оцените риск разрушения при сильных ударах.
Сравнение свойств
| Свойство | Марганцовистая сталь (Mn13Cr2) | Высокохромистый белый чугун (Cr26) |
|---|---|---|
| Исходная твёрдость | Испытание в заданном состоянии поставки | По требованиям марки и термообработки |
| Твёрдость после наклёпа | Зависит от фактической нагрузки и деформации | Определяется прежде всего исходной микроструктурой и твёрдостью |
| Ударная вязкость | По заданному методу испытания на удар | Сравнение при одинаковых условиях испытания |
| Предел прочности при растяжении | По требованиям марки и образца | Испытание по техническому соглашению |
| Подходящие условия износа | Удар при умеренном абразивном износе | Сильный абразивный износ при слабых ударах |
| Относительная стоимость | Материал для сравнения | Расчёт цены по марке, массе и технологии |
| Оценка ресурса | Оценка по записям износа на месте эксплуатации | Сравнение в равных условиях работы |
Основа выбора материала
Для изнашиваемых деталей щёковых, конусных и молотковых дробилок при сильных ударах, если позволяет конструкция, рассматривайте марганцовистую сталь. Наклёп зависит от нагрузки и пластической деформации. При низконапряжённом скользящем абразивном износе сравните альтернативы по записям эксплуатации.
Для деталей вертикальных мельниц и шламовых насосов, где преобладает абразивный износ при ограниченном ударе, рассматривайте высокохромистый чугун. Карбиды и матрица обеспечивают износостойкость, но также оценивайте удар, коррозию, температуру и монтажные нагрузки.
Для промежуточных условий рассматривайте композитные конструкции, например износостойкий рабочий слой с вязкой основой. Адгезия, остаточные напряжения и технология требуют проектной оценки и контроля. Биметаллические конструкции с высокохромистым чугуном оценивают для каждой детали; они не заменяют автоматически любую монолитную отливку.
Перечень проверок качества
При закупке любого из этих материалов задайте следующую документацию:
- Сертификат химического состава: марганцовистую сталь можно задавать по ASTM A128 или GB/T 5680; износостойкий белый чугун должен соответствовать применимому стандарту, например ASTM A532 или GB/T 8263.
- Записи термообработки с температурными кривыми
- Результаты твёрдости: задайте точки, количество измерений, метод и критерии приёмки в плане контроля заказа
- Данные ударных испытаний для ответственных применений
- Отчёты размерного контроля CMM для точных деталей
ANRANST обеспечивает прослеживаемость материала каждой плавки для изготовления изнашиваемых деталей. Свяжитесь с нашими инженерами для выбора материала по вашим условиям работы.