Pratica di usare la fusione in schiuma persa per produrre piastre di rivestimento in acciaio di manganese alto per frantoi

I frantoi sono ampiamente utilizzati in settori come mining, metallurgia, macchinari, carbone, materiali da costruzione e ingegneria chimica. La piastra di rivestimento è un'importante parte resistente all'usura del frantoio, che porta principalmente la forza di impatto e l'usura durante il servizio. Le sue prestazioni e la vita di servizio influenzano direttamente l'efficienza schiacciante, la vita di servizio e il costo di produzione del frantoio. La resistenza all'usura e la resistenza all'impatto sono i principali indicatori tecnici ed economici per misurare la piastra di rivestimento. L'acciaio ad alto contenuto di manganese è comunemente usato nella produzione di fodere di frantumisti. Le getti d'acciaio ad alto manganese subiscono un indurimento di lavoro se sottoposti a forti forze di impatto o estrusione, aumentando notevolmente la loro durezza, formando una superficie dura e un interno ad alta resistenza, producendo uno strato di superficie resistente all'usura e mantenendo un'eccellente dimora di impatto. Possono resistere a grandi carichi di impatto senza danni e avere una buona resistenza all'usura. Pertanto, sono spesso utilizzati nella produzione di parti resistenti all'usura.    

Tuttavia, l'acciaio ad alto manganese non può esercitare prestazioni di indurimento del lavoro in condizioni di carico non forte, con conseguente in eccesso di resistenza ma resistenza insufficiente, e le proprietà meccaniche e la resistenza all'usura non possono soddisfare i requisiti. Pertanto, per ottenere le prestazioni desiderate sono necessarie un'ottimizzazione mirata della progettazione di composizione chimica in lega e del trattamento termico. Questo studio ha studiato la composizione chimica, lo scioglimento, la fusione e il trattamento termico delle leghe di acciaio ad alta manganese per produrre rivestimenti in acciaio di alta qualità di alta qualità, garantendo al contempo un'elevata durezza e tenacità e migliorando la resistenza all'usura delle fodere del frantoio.

Il trattamento in lega e modifica è uno dei metodi principali per migliorare la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto manganese. Aggiungendo elementi legati come Cr, Si, Mo, V, TI all'acciaio ad alto contenuto di manganese e modificandolo, si possono ottenere particelle di carburo disperse sulla sua matrice austenite per migliorare la resistenza all'usura del materiale. La formazione di particelle di carburo con un meccanismo di rafforzamento della seconda fase attraverso la lega e l'uso di elementi in lega per rafforzare la matrice di austenite per migliorare la sua capacità di indurimento della deformazione sono modi efficaci per migliorare la resistenza all'usura dell'acciaio ad alto manganese. La ragionevole combinazione di Mn, CR e Si in piastra di rivestimento in acciaio ad alto manganese migliora l'indurnabilità del materiale, riduce la temperatura di trasformazione della martensite e perfeziona la dimensione del grano. Inoltre, l'aggiunta di una piccola quantità di elementi di MO, Cu e terre rare per il trattamento di microalloying e di modifica composita purificava l'acciaio fuso, perfezionano efficacemente la struttura del fusione e si dispersero carburi nella matrice.

La fusione dell'acciaio ad alto manganese viene eseguita in un forno di induzione di media frequenza alcalina. Durante il processo di fusione, l'agitazione del metallo fuso dovrebbe essere evitato il più possibile per ridurre l'ossidazione della carica del forno. Il processo di fusione comprende fasi come il periodo di fusione, la lega di acciaio e la regolazione della composizione, la disossidazione finale e il trattamento di deterioramento. I blocchi di materiale aggiunti nella fase successiva della fusione non devono essere troppo grandi e devono essere essiccati a una certa temperatura. La sequenza di alimentazione è: acciaio di scarto, ghisa → piastra di nichel, ferro cromo, ferro molibdeno → ferro silicio, ferro manganese → ferro da silicio di terre rare → disossidazione dell'alluminio → trattamento di modifica. La conduttività termica della lega di acciaio ad alto manganese nel processo di fusione è solo 1/5-1/4 di quella dell'acciaio al carbonio, con scarsa conduttività termica, solidificazione lenta e ampio rimpiange. È soggetto a crepe calde e crack a freddo durante la fusione. Il restringimento libero è del 2,4% -3,6%, con un restringimento lineare maggiore e un tasso di restringimento della solidificazione più elevato rispetto all'acciaio al carbonio. Ha una maggiore sensibilità al cracking ed è soggetto a crack durante la solidificazione del fusione. La fusione di schiuma persa è selezionata, i modelli di schiuma sono legati per formare cluster di modelli, i materiali refrattari vengono spazzolati e essiccati, la sabbia viene sepolta e vibrata e versata sotto pressione negativa. In generale, non viene fornito il ferro di raffreddamento interno e il ferro di raffreddamento esterno viene utilizzato nella giunzione calda per facilitare la solidificazione simultanea o sequenziale del metallo. Il sistema di versamento è progettato come un tipo semi chiuso, con il corridore trasversale situato sul lato più lungo della fusione della scatola superiore. I corridori interni multipli sono impostati nella scatola inferiore, distribuiti uniformemente in una forma a tromba piatta. La forma trasversale è progettata per essere abbastanza sottile e abbastanza larga da facilitare la rottura ma non ostacolare il restringimento. Posizionare la scatola di sabbia ad un angolo di 5-10 ° a terra durante il versamento. Per comodità di pulire il montante, vengono utilizzati i monti isolanti con le lame di taglio. L'acciaio ad alto manganese ha una buona fluidità e una forte capacità di riempimento quando versato a una temperatura di 1500-1540 ℃. Durante il versamento, seguire il principio del versamento rapido a bassa temperatura e utilizzare un metodo di funzionamento lento, veloce e lento. La fusione viene raffreddata nella scatola per 8-16 ore e la scatola viene aperta quando la temperatura scende al di sotto di 200 ℃. Il processo di trattamento termico adotta un processo di trattamento termico "tempra+tempera" basato sulla composizione chimica, come microstruttura fuso, requisiti di prestazione e condizioni operative della piastra di rivestimento. Dopo ripetuti esperimenti, è stato ottenuto il processo ottimale del trattamento termico: aumentare lentamente la temperatura ad una velocità di ≤ 100 ℃/h; Mantenere circa 700 ℃ per 1-1,5 ore e mantenere a 30-50 ℃ sopra AC3 per 2-4 ore; Destinguere in condizioni di raffreddamento dell'aria forzata, raffreddando lentamente a meno di 150 ℃ quando la temperatura scende a circa 400 ℃; Temperazione tempestiva, conservare a 250-400 ℃ per 2-4 ore e raffreddare nel forno a temperatura ambiente. Durante il funzionamento è richiesto un controllo rigoroso della temperatura di tempra, del tempo di mantenimento e della velocità di raffreddamento, in particolare il tempo di mantenimento della temperatura della zona di trasformazione della bainite inferiore.