Práctica de usar la fundición de espuma perdida para producir placas de revestimiento de acero de manganeso para trituradoras

Las trituradoras se utilizan ampliamente en industrias como minería, metalurgia, maquinaria, carbón, materiales de construcción e ingeniería química. La placa de revestimiento es una parte importante resistente al desgaste de la trituradora, que tiene principalmente la fuerza y el desgaste de impacto durante el servicio. Su rendimiento y vida útil afectan directamente la eficiencia del aplastamiento, la vida útil y el costo de producción de la trituradora. La resistencia al desgaste y la resistencia al impacto son los principales indicadores técnicos y económicos para medir la placa de revestimiento. El acero de alto manganeso se usa comúnmente en la producción de revestimientos de trituradores. Las fundiciones de acero de alto manganeso se endurecen cuando se someten a fuertes fuerzas de impacto o extrusión, aumentando en gran medida su dureza, formando una superficie dura y un interior de alta resistencia, produciendo una capa superficial resistente al desgaste y manteniendo una excelente resistencia al impacto. Pueden soportar grandes cargas de impacto sin daños y tener una buena resistencia al desgaste. Por lo tanto, a menudo se usan en la fabricación de piezas resistentes al desgaste.    

Sin embargo, el acero de alto manganeso no puede ejercer el rendimiento de endurecimiento del trabajo en condiciones de carga de impacto no fuertes, lo que resulta en un exceso de resistencia pero una resistencia insuficiente, y las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste no pueden cumplir con los requisitos. Por lo tanto, se necesita optimización dirigida del diseño de composición química de aleación y tratamiento térmico para lograr el rendimiento deseado. Este estudio investigó la composición química, la fusión, la fundición y el tratamiento térmico de las aleaciones de acero de alto manganeso para producir revestimientos de acero de alta calidad de alta calidad, al tiempo que garantizan una alta dureza y dureza, y mejorando la resistencia al desgaste de los revestimientos de trituradores.

El tratamiento de aleación y modificación es uno de los principales métodos para mejorar la resistencia al desgaste del acero de alto manganeso. Al agregar elementos de aleación como CR, SI, MO, V, TI al acero de alto manganeso y modificándolo, se pueden obtener partículas de carburo dispersas en su matriz de austenita para mejorar la resistencia al desgaste del material. La formación de partículas de carburo con un mecanismo de fortalecimiento de la segunda fase a través de la aleación y el uso de elementos de aleación para fortalecer la matriz de austenita para mejorar su capacidad de endurecimiento por deformación son formas efectivas de mejorar la resistencia al desgaste del acero de alto manganeso. La combinación razonable de MN, CR y SI en la placa de revestimiento de acero de alto manganeso mejora la enduribilidad del material, reduce la temperatura de transformación de la martensita y refina el tamaño del grano. Además, agregar una pequeña cantidad de elementos de Mo, Cu y tierras raras para el tratamiento de modificación de microalloying y compuesto purificó el acero fundido, refinó efectivamente la estructura de fundición de AS y los carburos dispersos en la matriz.

La fusión del acero de alto manganeso se lleva a cabo en un horno de inducción de frecuencia media alcalina. Durante el proceso de fusión, se debe evitar la agitación del metal fundido tanto como sea posible para reducir la oxidación de la carga del horno. El proceso de fundición incluye etapas como el período de fusión, la aleación de acero y el ajuste de la composición, la desoxidación final y el tratamiento de deterioro. Los bloques de material agregados en la etapa posterior de la fundición no deben ser demasiado grandes y deben secarse a una cierta temperatura. La secuencia de alimentación es: acero de chatarra, hierro de cerdo → placa de níquel, hierro de cromo, hierro de molibdeno → hierro de silicio, hierro manganeso → tierra rara hierro de silicio → desoxidación de aluminio → tratamiento de modificación. La conductividad térmica de la aleación de acero de alto manganeso en el proceso de fundición es solo 1/5-1/4 de la del acero al carbono, con mala conductividad térmica, solidificación lenta y gran contracción. Es propenso al agrietamiento caliente y el grietas frías durante el lanzamiento. La contracción libre es 2.4% -3.6%, con una mayor contracción lineal y una mayor tasa de contracción de solidificación que el acero al carbono. Tiene una mayor sensibilidad al agrietamiento y es propenso a agrietarse durante la solidificación de fundición. Se selecciona la fundición de espuma perdida, los modelos de espuma se unen para formar grupos de modelo, los materiales refractarios se cepillan y se secan, la arena está enterrada y vibrada, y se vierte bajo presión negativa. En general, no se proporciona hierro de enfriamiento interno, y el hierro de enfriamiento externo se usa en la unión caliente para facilitar la solidificación simultánea o secuencial del metal. El sistema de vertido está diseñado como un tipo semi cerrado, con el corredor transversal ubicado en el lado más largo de la fundición de la caja superior. Se configuran múltiples corredores internos en la caja inferior, distribuidos uniformemente en forma de trompeta plana. La forma transversal está diseñada para ser lo suficientemente delgada y lo suficientemente ancha como para facilitar la ruptura pero no obstaculizar la contracción. Coloque la caja de arena en un ángulo de 5-10 ° en el suelo durante el vertido. Para la comodidad de limpiar el elevador, se utilizan elevadores de aislamiento con cuchillas de corte. El acero de alto manganeso tiene buena fluidez y una fuerte capacidad de llenado cuando se vierte a una temperatura de 1500-1540 ℃. Durante el vertido, siga el principio de vertido rápido a baja temperatura y use un método de operación lento, rápido y lento. La fundición se enfría en la caja durante 8-16 horas, y la caja se abre cuando la temperatura cae por debajo de 200 ℃. El proceso de tratamiento térmico adopta un proceso de tratamiento térmico de "apagado+templado" basado en la composición química, como microestructura fundida, requisitos de rendimiento y condiciones de funcionamiento de la placa de revestimiento. Después de los experimentos repetidos, se obtuvo el proceso de tratamiento térmico óptimo: elevar lentamente la temperatura a una velocidad de ≤ 100 ℃/h; Mantenga alrededor de 700 ℃ durante 1-1.5 horas y mantenga a 30-50 ℃ por encima de AC3 durante 2-4 horas; Apagado en condiciones de enfriamiento de aire forzado, enfriando lentamente a menos de 150 ℃ cuando la temperatura cae a aproximadamente 400 ℃; Temperamento oportuno, manténgase en 250-400 ℃ durante 2-4 horas y enfríe en el horno a temperatura ambiente. Se requiere un control estricto de la temperatura de enfriamiento, el tiempo de retención y la velocidad de enfriamiento durante la operación, especialmente el tiempo de retención de la temperatura de la zona de transformación de bainita inferior.