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常见问题

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双液浇铸复合耐磨衬板的研制和应用 - [衬板]
1前言
 
  衬板是球磨机中的主要磨损件。目前,能制作衬板的主要材质有三大系列:高锰钢系列、多元低合金钢系列、铬系列白口铸铁。高锰钢在低应力磨料磨损工况下其加工硬化能力难以发挥而影响了作用。高铬铸铁衬板具有优良的耐磨性,但它强韧性较低,在运输、安装和高应力工况下使用易发生断裂。
 
  因此,单一材质往往是很难满足较宽应力范围工况的要求。研究表明,在改善和提高抗磨材料综合性能的基础上,采用由高强韧性钢和高抗磨性的高铬白口铸铁,采用双金属复合铸造工艺,可获得兼有两种材料特性的整体复合材料铸件。耐磨衬板的研究应放在超硬材料与高韧性材料的复合上,本研究基于这一设想而展开。
 
2.复合耐磨衬板的结构设计
 
  高锰钢在强烈冲击载荷条件下,特别是比较纯净的高锰钢具有出色的机械性能,抗拉强度可以高达1000MPa以上,延伸率最高可以达到1QQ%,冲击值高达3QQ]/cm2。
 
  高铬铸铁被认为是最好的抗磨料磨损材料。由于Ka碳化物的高硬度,因而耐磨性能好;Ka碳化物以及固溶Cr的基体有较强的耐热、耐蚀性能,因而在高温或腐蚀环境下亦能显示出良好的耐磨性能。但其韧性较高锰钢和低合金钢低得多,对冲击磨损的抗力差。
 
  如果以高锰钢为基体,以高铬铸铁为硬质点,使高锰钢的高韧性和高铬铸铁的高耐磨性完美的结合,使材质能够适应较宽工况条件的需要。复合衬板结构如图1所示。在解决高铬铸铁和高锰钢复合制造衬板时,遇到生产工艺控制困难和双金属结合面强度两个困难。但在制造过程中,为了使高铬铁水和高锰钢铁水在浇注过程中不相混合,同时又让其界面冶金结合,在浇注过程中以钢结构把两种金属液隔离。隔离钢结构经酸洗烘干处理后,可以使高铬铸铁和高锰钢牢固结合。提出这种设想后,首先在试验室进行模拟试验,结果表明,通过合理控制铁水温度和浇注时间,可以使隔离钢结构和两侧金属的界面以冶金结合的方式存在。而且由于高锰钢的线收缩率(2.5%)远大于高铬铸铁的线收缩率(1.8?2%),也可使高铬铸铁能紧紧镶嵌于高锰钢基体中。实验室试验的成功,为工业生产复合耐磨衬板提供了依据,实践证明,这一设想是可行的。
 
3.双金属复合耐磨衬板的制造
 
3.1化学成分设计
 
  高锰钢的成分设计依据主要是利用高锰钢的强韧性,因此,其成分中碳含量适当下调以増加抗拉强度、延伸率、和冲击值。考虑到成分和耐磨性的关系,高铬铸铁为亚共晶,Cr/C确定为7左右,复合衬板化学成分见表1。
 
3.2合金的熔炼
 
  高铬铸铁的冶炼在150Kg酸性中频感应电炉内进行,高锰钢在500Kg碱性中频炉中熔炼,两炉同时进行。高铬铸铁用高碳铬铁、中碳铬铁、废钢、锰铁、钼铁、和不锈钢等配炉料。高锰钢用中碳锰铁和废钢等配料。铁水熔清后取样分析硫、铬、镍、锰等主要元素,炉前调整成分,合格后出炉。出炉前加0.3-0.5%铝进行熔终脱氧。高铬铁水出炉温度1480-1500C,浇注温度1450C。高锰钢出炉温度1550—1600C,浇主温度为1500。。。
 
3.3铸造工艺
 
  复合工艺采用双液双金属消失模真空吸铸法,耐磨体为柱状结构,高锰钢采用易割冒口,工艺方案如图2所示。浇注高铬铸铁时钢结构基本不烧穿;浇注高锰钢时,钢结构两侧表面要微量溶化,基本不影响本体的高韧性能。衬板造型用砂粒度4Q/7Q目水洗砂,7Q—1QQ目占3Q%,4Q/7Q目占7Q%,模型缩尺取2.5%oEPS模型作好后,按设计要求镶嵌钢结构。钢结构用90%的盐酸清洗干净,烘干后置于EPS模型中,然后粘结浇注系统,涂刷三遍涂料,烘干。真空度为-Q.Q4?-Q.Q6MPa。待铁水熔化达温后浇注,浇注按照慢一快一慢工艺操作,先浇注高铬铸铁1mm后再浇注高锰钢,浇注完高锰钢后保压3Qmm,卸压并把复合衬板埋入干砂中确保其缓慢冷却至室温,以防止在冷却过程中出现裂纹。衬板冷却至室温后,敲掉浇冒口,打磨到规定尺寸。
 
3.4衬板的热处理
 
  复合衬板的水韧处理工艺与普通高锰钢有些不同,因为衬板由两种材质构成,高锰钢的膨胀系数大,导热性差;镐铬铸铁脆性大,复合衬板结构复杂,所以开始升温阶段不宜过快,防止出现裂纹。热处理工艺见图3
 
3.5衬板的检测
 
  用HLN-11型半自动里氏硬度计对热处理过的衬板进行硬度测量,结果如表2所示。
 
  采用超声波检测铸件内部组织致密度,没有发现缩松、缩孔、气孔等缺陷。高铬铸铁和高锰钢结合良好,不会发现脱落,松动现象。从衬板本体截取界面处金相试样,观察铸态界面结合情况(见图4),结果发现,界面为冶金结合,结合良好,并发生钢结构两侧的高锰钢和高铬铸铁分别向钢结构发生渗碳作用。
 
4.衬板的应用
 
  把生产的复合衬板安装在金川公司01.8X2.7m球磨机上,与单一高锰钢衬板同机考核,原矿粒度25mm,PH值在5-7之间,磨后成镍矿精粉,运行20㈨多小时,生产矿粉62㈨t。装机考核结果表明,复合衬板的使用寿命是高锰钢衬板的2.62倍。使用双金属复合耐磨衬板安全可靠,可以显著提高设备运转率,该产品可以在全国大型球磨机上推广使用。
 
5结论
 
5.1采用消失模真空吸铸,双液浇铸法工艺可以生产双金属复合衬板,两种材质结合强度高,具有高强韧、高耐磨的特点。
 
5.2工艺简单易行,成本低,强化耐磨效果显著,可以满足大型球磨机的安全使用,采用这一工艺,可以大大拓宽高锰钢衬板的使用范围。
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Préco à la Fnac \\o Ca fait depuis l’annonce à l’E3 que j&oreuo;éconsmisq.Je suis hyper impatient d’avoir la mienne après l’avoir tâté au Paris Games Week cette année ! Ma PSP 3000 va pas pour autant rester dans les placards, mais j’espère que la PSVita va continuer dans la lignée de la PSP avec du bon J-RPG des familles <3

2016-05-26 21:19:16
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