Forschungs- und Entwicklungsstand von verschleißfesten Materialien und Technologien im In- und Ausland

Dieser Artikel diskutiert den Forschungs- und Entwicklungsstatus von verschleißfesten Materialien und Technologien im In- und Ausland und kann klar und intuitiv verstehen, dass verschleißfeste Materialien im In- und Ausland speziell in industriellen Bereichen eingesetzt werden, einschließlich thermischer Energieerzeugung und Metallurgie Minen, Baumaterialien usw. Im industriellen Einsatz werden einige Teile oder Ausrüstungen der Maschine bis zu einem gewissen Grad abgenutzt, da einige Rohstoffe wie Zement und Schlacke während der Verwendung der Maschine verwendet werden. In dieser Situation ist die Entwicklung einer verschleißfesten Materialtechnologie sehr wichtig.Wenn dies erforderlich ist, kann sie diese Situation wirksam verhindern, die Lebensdauer der Maschine verlängern und die Maschine langlebiger und langlebiger machen. Gegenwärtig befindet sich die Entwicklung der Technologie für verschleißfeste Materialien jedoch noch im Anfangsstadium, und es ist immer noch eine lange und mühsame Aufgabe, bestimmte Formverfahren auszuwählenund um die Maschinenzuverlässigkeit und -technik zu verbessern. Auf dieser Grundlage konzentriert sich dieses Papier auf den Forschungs- und Entwicklungsstand von verschleißfesten Materialien und Technologien im In- und Ausland, um sicher zu denken und zu erforschen.

1. Arten von verschleißfesten Materialien

Verschleißfeste Materialien werden hauptsächlich für Rollen, Trennwände, Platten, Kugeln, Profile, Brecher, Schlagleisten, Schlaghämmer, Platten, vertikale Rollen, Platten, usw. Das Material</p

kann in die folgenden drei Kategorien eingeteilt werden:

(1) Hochmanganstahlserie

Bereits in den 1980er Jahren hat sich dieses Material gehalten die dominierende Stellung von verschleißfesten Materialien. Vorteile: gute Zähigkeit, Kaltverfestigung unter starken Schlagbedingungen; Nachteile: leicht plastisch verformbar, nicht verschleißfest. Es wurde von Verbrauchsmaterialien (Schleifeinlagen) zurückgezogen, die unter Bedingungen ohne hohe Stoßbelastung verwendet werden, aber diehat immer noch einen unersetzlichen Vorteil bei Verbrauchsmaterialien, die unter starken Stoßbelastungen eingesetzt werden. Es werden gewöhnlicher Manganstahl und legierter Manganstahl verwendet, und verschiedene Legierungselemente werden hinzugefügt, um die Streckgrenze, Hammerfestigkeit und Hammerfestigkeit des großen Brechers zu verbessern. Es dominieren die Innen- und Außenkegel von Gegen-, Platten-, Backenbrechern und Kegelbrechern. Ultrahochmanganstahl ist auf Hammerkopfstahl und großen Brecherhammerstahl beschränkt. Auch Mittelmanganstahl hat eine gewisse Anwendungswirkung.

(2) Serie aus legiertem Stahl

Alle Arten von legiertem Stahl, z. B. legierter Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, legierter Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, legierter Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, Legierung mit hohem Kohlenstoffgehalt Stahl Stahl usw. Aufgrund der großen Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung und im Wärmebehandlungsprozess können die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts stark variieren. Härte HRC40-60, Schlagfestigkeiteid 0 [k10-100 J/cm2], der Hauptverschleißmechanismus kann entsprechend den Nutzungsbedingungen der Verbrauchsmaterialien analysiert werden. Optimieren Sie die chemische Zusammensetzung und die umfassenden mechanischen Eigenschaften von legiertem Stahl, um das wirtschaftlichste und vernünftigste Ziel zu erreichen. Die Vorteile der Wahl von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und niedrig legiertem Stahl sind: geringere Legierungsmenge, niedrige Produktionskosten, hohe Härte durch Wasser- oder Ölabschreckung und lange Lebensdauer der Verschleißteile.

Der Vorteil von legiertem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt besteht darin, dass der mittlere Legierungsgehalt die feste Lösung der Matrixstruktur stärkt und dispergierte Carbide aufweist, der Wärmebehandlungsprozess einfach und stabil ist und die umfassenden mechanischen Eigenschaften gut sind. Im Vergleich zu niedriglegiertem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt ist die Verschleißfestigkeit selbst bei gleicher Härte stark verbessert, aber die Produktionskosten sind hoch.

Niedriger KohlenstoffgehaltDie Vorteile von High glegierter Stahl sind: niedriger Kohlenstoffgehalt, hochlegierte chemische Zusammensetzung kombiniert mit gutem Wärmebehandlungsprozess, hohe Zähigkeit und hohe Härte können erzielt werden, absolut geeignet für Verschleißteile mit großer Stoßbelastung und komplexer Struktur. Der Vorteil ist, dass es als Trennelement zwischen der Trockenkammer und dem Kugelkäfig, als Buchse für die Eisenerz-Nassmahlung in einer Trockenmühle, als flache Platte usw. verwendet werden kann. Der Nachteil sind die hohen Produktionskosten.

(3) Serie aus verschleißfestem weißem Gusseisen

Diese Produktserie umfasst Gusseisen mit hohem Chromgehalt, Gusseisen mit mittlerem Chromgehalt, Gusseisen mit niedrigem Chromgehalt, Gusseisen mit hartem Nickelgehalt und Gusseisen mit hohem Chromgehalt Stahlguss . Allgemeine Vorteile: hohe Härte, gute Verschleißfestigkeit. Nachteile: Ungenügende Zähigkeit. Gusseisen mit einem hohen Chromgehalt (Crl4,30%) hat die beste Verschleißfestigkeit und das breiteste Anwendungsspektrum.

Wie kleine und mittlere Rollen, Bälle en Gelenke, kleine Brecher und Hämmer, vertikale Schleifwalzen und -scheiben. Nachdem das Großwalzwerk eine Rollenpresse verwendet hat, kann es mit Gusseisen mit hohem Chromgehalt gestreckt werden, um kurze Platten zu vermeiden und seine hervorragende Verschleißfestigkeit voll auszunutzen. Die Lebensdauer des Busses kann 8 Jahre überschreiten.

Gusseisen mit niedrigem Chromgehalt (Crl.5,3%) hat eine viel geringere Härte und Zähigkeit als Gusseisen mit hohem Chromgehalt. Hauptsächlich verwendet für Kugeln, Flocken und Feinmahleinlagen. Es hat die Vorteile niedriger Produktionskosten, kurzer Anwendungsbereiche und guter umfassender Leistung. Und allgemein Verschleißanzeiger.

Nickelhartguss (Crl.5,11%, Ni3,3,7%) wird hauptsächlich für Vertikalschleifwalzen und Schleifscheiben verwendet. Da die Härte und Zähigkeit nicht so gut sind wie bei Gusseisen mit hohem Chromgehalt, sind die Produktionskosten hoch und verschleißfeste Materialien werden nach und nach zurückgezogen. Markt.

Gusseisen mit mittlerem Chromgehalt (Cr8,14%) wird nur zum Gießen von Kugeln verwendet.

Reduzieren Sie den Chromgehalt, reduzieren Sie die Produktionskosten und realisieren Sie den Kugelverlustindex. Es wird auf dem Markt immer noch als High Chrome Ball bezeichnet.

Stahlguss mit hohem Chromgehalt (Crll - 13 %, C[1. Derzeit kann nicht beurteilt werden, ob er zur Kategorie Stahlguss oder Gusseisen gehört. Er wird häufig verwendet, hauptsächlich für Walzwerksauskleidungen , Endauskleidungen, Platten, sogar Lager.Im Vergleich zu Gusseisen mit hohem Chromgehalt sind die Produktionskosten nicht hoch, die umfassenden mechanischen Eigenschaften und die Verschleißfestigkeit sind nicht ausgezeichnet, und es gibt nicht viele Haushaltsanwendungen.Andere Materialien, wie z Gusseisen, verschleißfester und hitzebeständiger Stahl, werden hier nicht beschrieben verwendet.

Zweitens, andere Verschleißschutztechnologien

Für verschleißfeste Materialien aus Metall sind Härte und Zähigkeit dagegenydig. Um die Verschleißfestigkeit zu verbessern, ist es unmöglich, die Härte unbegrenzt zu erhöhen. Daher haben Forscher Maßnahmen wie Verbundwerkstoffe, Strukturänderungen und Kristallisationsänderungen ergriffen. Bewahren Sie die Zähigkeit von verschleißfesten Metallmaterialien unter der Prämisse konstanter Härte oder unter der Prämisse konstanter Zähigkeit Erhöhen Sie die Härte und verbessern Sie die Verschleißfestigkeit weiter.

(1) Verbundwerkstoffe

p> Das Formverfahren besteht darin, Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften als Ganzes zu formen und die hohe Zähigkeit und Verschleißfestigkeit des weichen Substrats zu kombinieren. Kombinieren der hohen Härte der Schichtmaterialien, um ihre jeweiligen Vorteile voll auszuschöpfen.

p>(1) Bimetall-Verbundverfahren mit Doppelfluid

Das Gießen wird durch Stranggießen zweier flüssiger Metalle realisiert . Typische Zweistoff-Bimetall-Verbundwerkstoffe sind: Stahlgussbasis + hochverchromte Gusseisen-Verschleißschicht Ein typischer ProfiKanal ist ein Brecher-Compound-Hammer. Bimetall ist eine metallurgische Kombination, die nicht nur das Problem des großen Aufpralls und des leichten Bruchs löst, sondern auch die Lebensdauer des Hammers gewährleistet. Mago Musclex brachte den ersten Bimetall-Hammerkopf auf den Markt, hochverchromter Gusseisenkopf + behandelter niedriglegierter Stahl (Kopf: 3,4 % C, 16 % Cr, HRC Blue 6l: Griff: 0,2 % C, 1,9 % Cr) Derzeit China hat viele erfolgreiche Produktions- und Investitionsprojekte.

Es funktioniert gut nach Gebrauch. Gieß- und Formverfahren sind weit verbreitet, nämlich Gussstahl-Hammerstiel-Gussteile. Gusskopf aus hochverchromtem Gusseisen nach der Oberflächenbehandlung. Aufgrund der mechanischen Kombination der beiden Metalle treten während des Gebrauchs unvermeidlich Risse auf, und die Zuverlässigkeit ist nicht hoch. Es ist also im Grunde eliminiert und funktioniert nur mit Hämmern.

(2) Insert-Molding-Legierungsverbundwerkstoff

Als verschleißfestes Material wird ein weicher Grundwerkstoff verwendett in Form- und Formgebungsprozessen. Es gibt zwei typische Gusslegierungsverbundwerkstoffe: Hartmetallguss in einer Matrix aus Hochmanganstahl oder Gussstahl und Gusseisenbarren mit hohem Chromgehalt, die in eine Gussstahlmatrix gegossen werden. Ein typisches Produkt ist ein einstufig gehämmerter Goldzahn. Wolfram-Titan-Legierung mit Härte HRC 70 verbessert die Verschleißfestigkeit des Hammers.

(3) Gegossene infiltrierte Legierungsverbundwerkstoffe

Während des Infiltrationsprozesses werden Keramikpartikel gleichmäßig über die Arbeitsfläche der Verschleißkomponenten verteilt. Ein typisches Produkt ist die Metallmatrix-Keramikverbundwalze Magotteaux X-win: Keramikpartikel sind gleichmäßig in einer Wabenstruktur aus Gusseisen mit hohem Chromgehalt verteilt. Da die Härte von Keramik Hv2100 viel höher ist als die anderer Materialien (Quarz Hv~1800, Nihard IV und Gusseisen mit hohem Chromgehalt Hv [900, Klinker Hv~550), beträgt die Lebensdauer mehr als das 1-fache der von Nihard IV und Gusseisen mit hohem ChromgehaltDort.

(2) Ändern Sie die Struktur von Verbrauchsmaterialien

Dies ist eine einfache und zuverlässige Methode zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit.

Typische Fälle sind die folgenden: 3.2.1 Bimetall-Verbund-Schleifwalze Bei Kunststoffguss (Scheibe 320) wird ein hochverchromter Gusseisenblock (cr 16 %, HRC 64) mechanisch in den Schwalbenschwanz eingesetzt Rille. Die Klinge aus dem gleichen Material mit hohem Chromanteil hat eine höhere Härte und eine bessere Verschleißfestigkeit als eine einstückig gegossene Walze. Kunststoffguss hat eine sehr gute Beständigkeit gegen die Diffusion verschiedener Spannungen, die während des Herstellungsprozesses der Vertikalmühle auftreten. Selbst wenn metallische Fremdkörper Risse im Einsatz verursachen, ist es schwierig, sich nach innen auszudehnen. Der Betrieb der Geräte ist zuverlässiger. Das plastische Gusseisen zwischen den Schalen verschleißt schnell und bildet kleine Rillen, was die Beißkraft auf das Material erhöht und die Schleifeffizienz verbessert.

Fazit:

Die Entwicklung von verschleißfesten Materialien im In- und Ausland schreitet relativ schnell voran und es wurden verschiedene Materialien ausprobiert. Für die Anwendung und Entwicklung verschleißfester Technologien gibt es sehr breite Märkte im In- und Ausland.

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