Ano ang Mga High Chromium Casting at Paano Mo I-maximize ang Kanilang Wear Life?

Ano ang High Chromium Cast Iron at Bakit Ito Lumalaban sa Pagsuot?

Mataas na chromium cast iron ay isang ferrous alloy na naglalaman ng 11 hanggang 30 porsiyentong chromium at 2.0 hanggang 3.5 porsiyentong carbon, kasama ang chromium at carbon na pinagsasama sa panahon ng solidification upang bumuo ng chromium carbide ng uri ng M7C3. Ang mga karbida na ito ay may Vickers na tigas na 1,400 hanggang 1,800 HV, na ginagawa itong kabilang sa pinakamahirap na mga yugto na matatagpuan sa anumang materyal sa engineering na kulang sa tool grade ceramics. Ang nakapalibot na metallic matrix, karaniwang martensitic pagkatapos ng naaangkop na heat treatment, ay nagbibigay ng katigasan na pumipigil sa malutong na bali na sisira sa isang ceramic na materyal sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng epekto.

Ang bulk hardness ng heat treated high chromium white iron casting ay karaniwang 58 hanggang 66 HRC (Rockwell C scale), kumpara sa 35 hanggang 45 HRC para sa heat treated tool steel at 180 hanggang 220 HB para sa karaniwang gray na bakal na ginagamit sa pangkalahatang engineering casting. Ang malaking hardness advantage na ito ay direktang nagsasalin sa abrasive wear resistance: sa Miller number abrasion test at ASTM G65 dry sand rubber wheel test, ang mataas na chromium white iron ay patuloy na nagpapakita ng 3 hanggang 10 beses na mas mababang volume loss kaysa sa karaniwang gray na bakal at 2 hanggang 5 beses na mas mababa ang volume loss kaysa sa hardened steel sa parehong mga kondisyon ng pagsubok.

Ang Papel ng Chromium Content sa Pagganap ng Wear

Tinutukoy ng chromium content ng alloy ang uri, volume fraction, at distribution ng mga carbide na nabubuo sa panahon ng solidification, at tinutukoy din nito ang corrosion resistance ng metallic matrix. Sa mga haluang metal na may 11 hanggang 14 na porsiyentong chromium, ang bahagi ng dami ng karbida ay medyo mababa (15 hanggang 20 porsiyento) at ang matrix ay mas madaling kapitan ng kaagnasan sa mga acidic na slurry na kapaligiran. Habang tumataas ang chromium content sa 25 hanggang 30 percent, ang carbide volume fraction ay tataas sa 25 hanggang 35 percent, at ang chromium content ng matrix ay tumataas sa antas na nagbibigay ng makabuluhang corrosion resistance sa katamtamang agresibong kapaligiran.

Ang 25 hanggang 28 porsiyentong mga marka ng chromium, na kadalasang itinalaga bilang Cr26 o naaayon sa ASTM A532 Class III Type A na detalye, ay ang pinakamalawak na ginagamit para sa matinding pinagsamang serbisyo ng abrasion at kaagnasan sa mga aplikasyon ng slurry sa pagmimina, habang ang 15 hanggang 18 porsiyentong mga marka ng chromium (Cr15, Class II ng Type A532) ay nag-aalok ng magandang balanse, Class II ng Type A532 serbisyo ng dry abrasion sa mga crusher at mill. Ang pagpili ng naaangkop na chromium grade para sa partikular na aplikasyon ay ang unang desisyon sa engineering sa pagtukoy mataas na chromium castings , at ito ay may mas malaking epekto sa buhay ng serbisyo kaysa sa anumang kasunod na heat treatment o operational parameter.

Alloying Additions na Binabago ang Performance

Higit pa sa chromium at carbon, ang mga high chromium cast iron compositions ay binago ng ilang karagdagang alloying elements na nagpapadalisay sa microstructure, nagpapabuti ng hardenability, o nagpapaganda ng mga partikular na katangian:

• Molibdenum (0.5 hanggang 3.0 porsiyento): Pinahuhusay ang hardenability, tinitiyak na ang martensitic transformation ay kumpleto sa buong makapal na seksyon sa panahon ng air o oil quench heat treatment. Kung walang molybdenum, ang makapal na cross section na mga casting ay maaaring mapanatili ang austenite sa core, na binabawasan ang katigasan sa mga rehiyon na nakakaranas ng pinakamalalim na pagkasira sa paglipas ng panahon habang ang ibabaw ay nawawala. Ang Molybdenum ay isang karaniwang karagdagan sa mga casting para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng pare-parehong tigas sa mga seksyong lampas sa 50 millimeters.
• Manganese (0.5 hanggang 1.5 porsiyento): Pinapataas ang katatagan ng austenite, na maaaring maging kapaki-pakinabang para sa pagkontrol sa nananatiling antas ng austenite sa bilang na kondisyon ng cast bago ang paggamot sa init, ngunit ang labis na manganese ay nakakapagpapahina sa pagbuo ng martensite sa panahon ng paggamot sa init at dapat na panatilihin sa loob ng tinukoy na hanay para sa target na grado.
• Nikel (0.5 hanggang 1.5 porsiyento): Ginagamit sa kumbinasyon ng molibdenum upang mapahusay ang hardenability sa mga grado kung saan ang molibdenum lamang ay hindi sapat para sa napakakapal na mga seksyon o kung saan ang halaga ng molibdenum ay kinokontrol. Ang Nickel ay may mas mababang epekto sa hardenability sa bawat unit na karagdagan kaysa sa molibdenum ngunit mas mura, na ginagawang pinakamainam ang kumbinasyon para sa maraming komersyal na casting alloys.
• Copper (0.5 hanggang 1.2 porsyento): Itinataguyod ang pagsugpo sa pearlite at pinapabuti ang tigas ng matrix sa ilang mas mababang grado ng chromium. Ang mga pagdaragdag ng tanso ay mas karaniwan sa mga haluang metal ng Cr15 kung saan ang hardenability mula sa chromium lamang ay maaaring maging hangganan para sa air hardening ng mga medium na kapal ng seksyon.

Mga Bentahe ng High Chromium Cast Iron Kumpara sa Mga Karaniwang Casting

Ang mga bentahe ng performance ng high chromium cast iron kumpara sa karaniwang gray iron, ductile iron, at carbon steel castings na ginagamit sa pangkalahatang engineering application ay pinakamalinaw na ipinapakita sa pamamagitan ng paghahambing ng partikular na data ng wear rate mula sa mga service trial at standardized na mga pagsubok sa laboratoryo sa parehong mga kondisyon ng aplikasyon. Tinutugunan ng sumusunod na paghahambing ang mga pangunahing kategorya ng kalamangan na nagtutulak sa pagtutukoy ng mga high chromium casting sa mga pang-industriyang wear application.

Nakasasakit na Paghahambing ng Buhay ng Pagsuot

Sa serbisyo ng high stress abrasion na may mga magaspang, matitigas na abrasive na particle (granite, quartzite, iron ore, at mga katulad na hard rock abrasive na may Mohs hardness sa itaas 6), ang high chromium white iron castings ay regular na nakakamit ng 3 hanggang 8 beses ang buhay ng serbisyo ng mga katumbas na bahagi na ginawa mula sa karaniwang gray na bakal. Laban sa hardened medium carbon steel (350 hanggang 400 HB), ang kalamangan ay karaniwang 2 hanggang 4 na beses, depende sa nakasasakit na tigas ng butil at ang mga kondisyon ng stress. Sa mababang stress abrasion na may pino, malambot na abrasive na mga particle, ang wear life advantage ay mas katamtaman, sa hanay ng 1.5 hanggang 2.5 beses, dahil ang mas pinong mga particle ay hindi gaanong epektibo sa pagtagos sa hard carbide surface at ang bentahe ng carbide microstructure sa isang hard martensite matrix ay mas maliit.

Sa isang nai-publish na pagsubok ng serbisyo sa isang limestone crushing application, ang Cr26 mataas na chromium iron blow bars sa horizontal shaft impact crusher ay nakamit ang 850 metric tonnes ng limestone bawat kilo ng blow bar wear, kumpara sa 210 metric tonnes kada kilo para sa hardened steel blow bars ng katumbas na geometry sa parehong crusher na nagpoproseso ng parehong feed. Ito ay kumakatawan sa isang 4 fold wear life advantage na, pagkatapos mabilang ang mas mataas na halaga ng yunit ng matataas na chromium castings, ay gumawa ng 60 porsiyentong pagbawas sa gastos sa bawat tonelada ng dinurog na produkto mula sa blow bar wear budget lamang.

Corrosion Abrasion Combined Resistance

Sa wet processing applications kung saan ang abrasive slurry ay kumakapit sa suot na ibabaw, ang synergistic na epekto ng sabay-sabay na abrasion at corrosion ay nagpapabilis ng pagkasira sa bilis na mas mataas kaysa sa kabuuan ng dalawang mekanismo na kumikilos nang independyente. Ang passive chromium oxide layer na nabubuo sa ibabaw ng high chromium cast iron (lalo na ang Cr26 grades na may matrix chromium content na lampas sa 13 percent) ay nagbibigay ng makabuluhang proteksyon sa corrosion na nagpapapigil sa synergistic acceleration na ito, na ginagawang mas malaki ang bentahe ng pinagsamang corrosion abrasion service life ng mataas na chromium iron kaysa sa carbon steel na walang protektado lamang kaysa sa carbon steel.

Sa acidic mineral slurry applications na may pH values ​​sa pagitan ng 4 at 6, kung saan ang corrosion ay isang makabuluhang wear mechanism, ang Cr26 high chromium iron pump impeller at liners ay nagpakita ng buhay ng serbisyo ng 5 hanggang 10 beses na mas mahaba kaysa sa carbon steel equivalents, kumpara sa 2 hanggang 4 na beses na bentahe na nakikita sa dry abrasion application na may katulad na particle hardness at impact conditions.

Talahanayan ng Paghahambing ng Pagsuot: Mga Marka ng Materyal sa Serbisyong Abrasive

Crusher High Chromium Casting : Mga Aplikasyon ng Impact Crusher

Ang mga impact crusher, kabilang ang horizontal shaft impactors (HSI) at vertical shaft impactors (VSI), ay sumasailalim sa kanilang mga wear component sa isang partikular na hinihingi na kumbinasyon ng high velocity impact at abrasive sliding. Ang pangunahing suot na bahagi sa pahalang na shaft impact crusher ay ang mga blow bar, ang apron liners (tinatawag ding impact plate o breaker plates), at ang side liners. Sa vertical shaft impactors, ang mga pangunahing bahagi ng pagsusuot ay ang rotor shoes, anvils, at feed tube liners. Ang high chromium cast iron ay ang karaniwang detalye ng materyal para sa lahat ng mga bahaging ito sa medium at hard rock crushing application.

Mga Blow Bar para sa Horizontal Shaft Impact Crushers

Ang blow bar ay ang pangunahing elemento ng pagdurog sa isang pahalang na shaft impactor, umiikot kasama ang rotor sa bilis ng tip na 25 hanggang 45 metro bawat segundo at paulit-ulit na nakakaapekto sa feed rock sa mataas na bilis. Ang blow bar ay dapat labanan ang parehong mataas na enerhiya na epekto ng unang hampas ng bato at ang kasunod na abrasive na pag-slide ng mga sirang fragment ng bato sa kahabaan ng gumaganang mukha ng bar habang ang materyal ay pinabilis sa pamamagitan ng silid ng pagdurog. Ang kumbinasyong ito ng impact at abrasion ay nangangailangan ng materyal na parehong nag-aalok ng sapat na tibay upang makaligtas sa mga impact load nang walang malutong na bali at mataas na tigas upang labanan ang abrasive sliding wear.

Ang pinakamainam na materyal ng blow bar para sa limestone, sandstone, at mga katulad na medium hardness feed material ay karaniwang Cr26 o Cr20 high chromium iron na may heat treated hardness na 60 hanggang 65 HRC, na nagbibigay ng pinakamahusay na kumbinasyon ng wear life at fracture resistance sa serbisyong ito. Para sa mas matigas, mas abrasive na feed materials gaya ng granite, quartzite, at iron ore, maaaring tumaas ang chromium content sa 28 hanggang 30 porsiyento, at ang karagdagang molybdenum (1.5 hanggang 2.5 porsiyento) ay ginagamit upang matiyak ang ganap na pagbabagong-anyo ng martensite sa buong blow bar section na kapal ng karaniwang 80 hanggang 150 millimeters.

Para sa mataas na abrasive na feed materials na may silica content na higit sa 60 percent (gaya ng quartzite at silica sand), ang mga composite blow bar na may mataas na chromium iron insert cast sa isang ductile iron o steel backing body ay ginagamit upang pagsamahin ang wear resistance ng mataas na chromium iron sa gumaganang mukha at ang tigas ng ductile iron o steel sa mga brittle iron point na maaaring magdulot ng mataas na fraksi ng chromium. sakuna pagkawala ng bar.

Mga Apron Liner at Side Liner

Ang mga liner ng apron sa isang pahalang na shaft impactor ay bumubuo sa pangalawang impact surface na tinatamaan ng bato pagkatapos ihagis mula sa rotor. Ang mga liner na ito ay nakakaranas ng mas mababang bilis ng mga epekto kaysa sa mga blow bar ngunit nangangailangan pa rin ng mataas na tigas upang labanan ang nakasasakit na pagkasira mula sa pag-slide ng bato sa kanilang mga ibabaw sa pagitan ng mga epekto. Ang mga high chromium iron liners ng Cr15 o Cr20 grade ay pamantayan para sa limestone at medium hard rock application; para sa mas matigas na bato, maaaring piliin ang grado ng Cr26. Ang mga side liner, na naglalaman ng materyal sa loob ng crushing chamber at ginagabayan ang durog na produkto patungo sa discharge opening, ay pangunahing nakakaranas ng abrasive sliding wear na may mas kaunting impact, at ang Cr15 grade ay sapat para sa karamihan ng mga side liner application anuman ang katigasan ng bato.

Mga Bahagi ng VSI Rotor

Gumagana ang mga vertical shaft impactor sa pamamagitan ng pagpapabilis ng feed material sa pamamagitan ng rotor sa bilis na 45 hanggang 75 metro bawat segundo bago ito tumama sa nakapaligid na ring ng mga anvil o isang rock shelf. Ang rotor shoes (ang mga bahagi na nagpapabilis ng materyal sa pamamagitan ng rotor) at ang mga anvil (ang mga nakapirming target na epekto) ay nakakaranas ng sobrang agresibong pinagsamang epekto at abrasion. Ang VSI rotor shoes sa mga hard rock application ay karaniwang Cr26 o Cr28 grade na may hardness na 63 hanggang 66 HRC, at pinapalitan ang mga ito sa pagitan ng 100 hanggang 400 na oras depende sa rock hardness at abrasivity index. Ang mataas na dalas ng pagpapalit ng mga bahagi ng pagsusuot ng VSI ay ginagawang lubhang sensitibo ang ekonomiya ng pagpili ng materyal sa halaga ng yunit bawat oras ng serbisyo, at ang ratio ng pagganap ng presyo ng iba't ibang mataas na chromium iron grade at mga materyales ng kakumpitensya ay sinusuri sa halaga ng bawat tonelada ng naprosesong produkto kaysa sa presyo ng yunit lamang.

Vertical Grinding Mill Mga High Chromium Casting

Ang mga vertical grinding mill (tinatawag ding vertical roller mill o VRM) ay gumiling ng hilaw na materyal, klinker, slag, at coal sa pamamagitan ng pagpindot at rolling feed material sa pagitan ng umiikot na grinding roller at isang nakatigil o umiikot na grinding table. Ang mga pressure sa contact sa pagitan ng roller at table ay lumampas sa 200 megapascals sa modernong high efficiency na mga disenyo ng VRM, at ang kumbinasyon ng mataas na normal na stress, abrasive sliding sa roller to table contact zone, at ang mga thermal effect ng high speed grinding ay nabubuo sa mga pinakamatinding kondisyon ng pagsusuot na nararanasan ng anumang pang-industriyang casting.

Nakakagiling na Roller Gulong at Table Segment

Ang grinding roller gulong (ang maaaring palitan na panlabas na shell ng grinding roller) at ang grinding table segment (ang wear resistant liner segment na naka-bold sa grinding table) ay ang mga pangunahing suot na bahagi sa isang vertical grinding mill. Ang parehong mga bahagi ay karaniwang na-cast mula sa mataas na chromium na bakal, na may partikular na grado na pinili batay sa materyal na na-ground at sa mga operating parameter ng partikular na disenyo ng VRM.

Para sa cement raw material at clinker grinding, kung saan ang moderate hardness feed (Mohs 3 hanggang 5) ay pinoproseso sa mataas na throughput rate, ang Cr15 hanggang Cr20 grade high chromium iron ay pamantayan para sa parehong roller gulong at table segment, na nagbibigay ng buhay ng serbisyo na 8,000 hanggang 15,000 na oras ng pagpapatakbo bago kailanganin ang pagpapalit. Para sa paggiling ng slag, kung saan ang granulated blast furnace slag ay mas matigas at mas abrasive kaysa sa cement clinker (Mohs hardness 6 hanggang 7 para sa ilang uri ng slag), mas gusto ang grado ng Cr26, at ang buhay ng serbisyo na 6,000 hanggang 10,000 na oras ay tipikal depende sa mga katangian ng slag.

Ang laki ng mga gulong ng VRM roller at mga segment ng mesa ay lumilikha ng mga makabuluhang hamon sa pag-cast dahil ang mga seksyon na 100 hanggang 250 milimetro ang kapal ay dapat magkaroon ng pare-parehong tigas sa kabuuan upang maiwasan ang pinabilis na pagkasira na nangyayari kapag ang isang mas malambot na core ay nakalantad habang ang paunang matigas na layer ng ibabaw ay nawawala. Nangangailangan ito ng maingat na disenyo ng haluang metal na may sapat na hardenability (nakamit sa pamamagitan ng mga pagdaragdag ng molibdenum at nickel tulad ng inilarawan sa itaas) at mga kinokontrol na pamamaraan ng paggamot sa init na nakakamit ang kinakailangang rate ng paglamig sa buong kapal ng seksyon.

Mga Elemento ng Paggiling ng Coal Mill

Ang mga coal pulverizer na ginagamit sa mga power generation plant ay dinidikdik ang karbon hanggang sa pinong pulbos bago iniksyon sa mga boiler furnace. Ang mga elemento ng paggiling (mga bowl liners, roll shell, at table segment) sa mga coal pulverizer ay gumagana sa isang kapaligiran na may sabay-sabay na abrasion mula sa coal at mineral inclusions, thermal cycling mula sa mainit na hangin na ginagamit sa pagpapatuyo ng karbon habang naggigiling, at potensyal na sumasabog na panganib sa pag-apoy mula sa coal dust accumulation. Ang high chromium cast iron ay ang standard na grinding element na materyal para sa lahat ng pangunahing bowl mill at roller mill na disenyo na ginagamit sa power generation, na ang Cr15 grade ang pinakakaraniwan at Cr26 grade na ginagamit para sa mataas na abrasive coal na may mataas na mineral matter content (ash content na higit sa 20 percent).

Buod ng Aplikasyon ng VRM ayon sa Materyal sa Lupa

Paano Pahusayin ang Wear Resistance ng Mga High Chromium Casting

Ang wear resistance sa mga high chromium casting ay hindi isang fixed property na tinutukoy ng chemistry lamang. Ito ang kinalabasan ng buong proseso ng produksyon mula sa disenyo ng haluang metal sa pamamagitan ng pagtunaw, solidification, at heat treatment, at maaari itong lubos na mapabuti sa pamamagitan ng mga naka-target na interbensyon sa bawat yugto. Ang pag-unawa kung aling mga variable ang may pinakamalaking epekto sa pagganap ng pagsusuot ay nagbibigay-daan sa mga foundry at end user na gumawa ng mahusay na direksyon ng mga pagpapabuti sa halip na maglapat ng mga pangkalahatang pagpapahusay sa kalidad na maaaring hindi tumugon sa partikular na salik sa paglilimita sa kanilang aplikasyon.

Heat Treatment: Ang Nag-iisang Variable na Pinaka-Maimpluwensyang

Ang heat treatment ng high chromium white iron castings ay ang solong production step na may pinakamalaking epekto sa huling wear resistance ng casting. Ang layunin ng heat treatment ay upang baguhin ang metallic matrix mula sa kondisyon nito bilang cast (isang pinaghalong austenite, carbides, at madalas na ilang pearlite o martensite depende sa alloy at cooling rate) tungo sa isang ganap na martensitic na kondisyon na nagbibigay ng parehong maximum na tigas at ang katigasan na kailangan upang labanan ang bali sa ilalim ng impact loading.

Ang karaniwang ikot ng paggamot sa init para sa mataas na chromium na puting bakal ay binubuo ng dalawang yugto:

1. Destabilization (austenitizing) na paggamot: Ang paghahagis ay pinainit sa isang temperatura sa hanay na 950 hanggang 1,060 degrees Celsius (ang tumpak na temperatura depende sa grado ng haluang metal at ang target na dissolution ng carbide) at gaganapin sa temperaturang ito sa loob ng 2 hanggang 6 na oras depende sa kapal ng seksyon. Sa panahong ito, ang mga pangalawang karbida na namuo sa panahon ng solidification ay bahagyang natutunaw pabalik sa austenite matrix, na nagpapayaman sa matrix sa chromium at carbon at tinitiyak ang isang pare-parehong kondisyon ng pagsisimula para sa kasunod na hakbang ng hardening. Ang temperatura ng destabilization ay dapat na tumpak na kontrolin sa loob ng plus o minus 10 degrees Celsius upang maiwasan ang pagkatunaw ng pangalawang karbida (na nag-iiwan sa matrix na masyadong sandal para sa ganap na hardenability) o higit sa pagkatunaw ng mga pangunahing karbida (na nagpapabagal sa istraktura ng carbide at nagpapababa ng resistensya sa pagkasuot).
2. Pagpapawi ng hangin o langis: Pagkatapos ng destabilization hold, mabilis na inililipat ang casting sa quench medium. Ang air quench (forced air cooling) ay sapat para sa karamihan ng mga haluang metal na may sapat na hardenability na mga karagdagan (molybdenum na higit sa 1.5 porsiyento para sa mga seksyon hanggang sa 100 millimeters); Ang oil quench ay ginagamit para sa mga haluang metal na may mas mababang hardenability o para sa napakakapal na mga seksyon kung saan ang paglamig ng hangin ay masyadong mabagal upang sugpuin ang pagbuo ng pearlite. Ang layunin ay upang palamig sa pamamagitan ng temperatura ng ilong ng pearlite (humigit-kumulang 550 hanggang 650 degrees Celsius) nang mabilis upang sugpuin ang pagbabagong-anyo ng pearlitic at makamit ang isang ganap na martensitic matrix, habang sapat na dahan-dahan ang paglamig sa temperatura ng martensite finish (sa ibaba 200 degrees Celsius) upang maiwasan ang pawiin ang pag-crack mula sa thermal stress.

Kasunod ng hardening treatment, ang stress relief temper sa 200 hanggang 260 degrees Celsius sa loob ng 2 hanggang 4 na oras ay inilalapat upang mabawasan ang mga panloob na stress na nabuo sa panahon ng mabilis na paglamig, pagpapabuti ng fracture resistance nang hindi makabuluhang binabawasan ang tigas ng matrix.

Pagpipino ng Microstructure sa Panahon ng Solidification

Ang laki at distribusyon ng carbide na nakamit sa panahon ng solidification ay nagtatakda ng pinakamataas na limitasyon sa wear resistance na kahit na ang perpektong heat treatment ay hindi maaaring lumampas. Ang mga magaspang at mahinang pagkakabahagi ng mga karbida ay nagbibigay ng hindi gaanong epektibong hadlang sa abrasive na pagkasuot kaysa sa pinong, pantay na ipinamamahagi na mga karbida ng parehong kabuuang bahagi ng dami, dahil ang mga magaspang na karbida ay nagbibigay-daan sa mas malalaking abrasive na particle na makahanap ng matrix na materyal sa pagitan ng mga karbida upang maputol, habang ang mga pinong karbida ay nagpapakita ng isang epektibong pare-parehong matigas na ibabaw sa abrasive.

Ang carbide refinement ay maaaring makamit sa pamamagitan ng:

• Kinokontrol na temperatura ng pagbuhos: Ang pagbuhos sa pinakamababang katanggap-tanggap na temperatura para sa kumpletong pagpuno ng amag (karaniwang 1,350 hanggang 1,420 degrees Celsius para sa mataas na chromium iron) ay nagpapataas ng undercooling sa panahon ng solidification, na nagpo-promote ng mas pinong carbide nucleation at mas pinong huling laki ng carbide. Ang sobrang temperatura ng pagbuhos ay nagpapabagal sa solidification microstructure at gumagawa ng mas malaking pangunahing karbida.
• Inoculation: Ang maliliit na pagdaragdag ng titanium (0.05 hanggang 0.1 porsiyento), vanadium (0.1 hanggang 0.3 porsiyento), o iba pang elementong bumubuo ng karbida ay nagbibigay ng karagdagang mga lugar ng nucleation para sa pagbuo ng karbida sa panahon ng solidification, na gumagawa ng mas pino at mas pare-parehong pamamahagi ng karbida. Ang pagpapabuti sa wear resistance mula sa inoculation lamang (nang walang ibang mga pagbabago) ay na-quantified sa 10 hanggang 20 percent sa laboratory wear tests na naghahambing ng inoculated at non inoculated heats ng parehong nominal na komposisyon.
• Kinokontrol na rate ng solidification: Ang mas mabilis na solidification ay gumagawa ng mas pinong karbida. Para sa maliliit hanggang katamtamang mga casting, ang paggamit ng mga metal na panginginig sa mga gumaganang posisyon sa ibabaw sa molde ay nagpapataas ng bilis ng paglamig sa mga ibabaw na iyon, na gumagawa ng mas pinong mga karbida sa mga lugar na nakakaranas ng pinakamaraming pagkasira sa serbisyo.

Napanatili ang Pamamahala ng Austenite

Pagkatapos ng karaniwang paggamot sa init, karamihan sa mga high chromium white iron castings ay naglalaman ng 5 hanggang 20 porsiyento na nananatili sa austenite sa matrix, depende sa komposisyon ng haluang metal at mga parameter ng heat treatment. Ang napanatili na austenite ay isang mas malambot na bahagi (humigit-kumulang 300 hanggang 400 HV) kaysa sa martensite (800 hanggang 1,000 HV), at ang mataas na antas ng napanatili na austenite ay nagpapababa sa tigas ng matrix at abrasive wear resistance ng casting. Sa mga application kung saan kinakailangan ang maximum abrasive wear resistance at ang impact loading ay katamtaman, ang napanatili na austenite content ay dapat mabawasan sa ibaba 10 porsyento sa pamamagitan ng isa sa mga sumusunod na diskarte: cryogenic treatment sa minus 70 hanggang minus 196 degrees Celsius pagkatapos ng normal na heat treatment, subcooling sa mga temperaturang mas mababa sa martensite finish temperature, o compositional adjustment para mapababa ang martensite na temperatura.

Sa mga application na may malaking epekto sa paglo-load, ang ilang antas ng napanatili na austenite (10 hanggang 20 porsiyento) ay kapaki-pakinabang dahil nagbibigay ito ng crack arrest na toughness na pumipigil sa epekto na pinasimulan ng mga microcrack mula sa pagpapalaganap sa pamamagitan ng pag-cast. Samakatuwid, ang pinakamainam na napanatili na antas ng austenite ay partikular sa aplikasyon, at ito ay kumakatawan sa isang wear resistance kumpara sa toughness tradeoff na dapat lutasin batay sa nangingibabaw na mode ng pagkabigo sa partikular na kapaligiran ng serbisyo.

Paano Panatilihin ang Mataas na Chromium Casting para sa Mahabang Buhay

Ang pagpapanatili ng mga high chromium casting sa mga application ng crusher at grinding mill ay sumasaklaw sa parehong mga operational practices na nagpapanatili sa integridad ng mga naka-install na wear parts at ang monitoring at replacement planning practices na nag-maximize ng kabuuang kapaki-pakinabang na buhay mula sa bawat bahagi nang hindi nagkakaroon ng mga pagkalugi sa produksyon at mekanikal na pinsala na nangyayari kapag ang mga piyesa ay pagod na lampas sa kanilang serviceable limit bago palitan. Ang sumusunod na balangkas ng pagpapanatili ay tumutugon sa parehong dimensyon.

Mga Kasanayan sa Operasyon na Nagpapanatili ng Integridad ng Casting

Ang paraan ng pagpapatakbo ng crusher o grinding mill ay may direktang epekto sa rate ng pagkasira at saklaw ng pagkabali ng mataas na chromium casting nito, at ang disiplina sa pagpapatakbo sa mga sumusunod na kasanayan ay nagbubunga ng masusukat na mga pagpapabuti sa buhay ng serbisyo ng casting:

• Kontrolin ang tramp metal at hindi madudurog na materyal sa feed: Ang steel reinforcement bar, excavator teeth, at iba pang tramp metal sa crusher feed ay lumilikha ng matinding epekto na maaaring makabali ng mga high chromium iron blow bar, apron liners, at VSI na sapatos kahit na ang normal na antas ng epekto sa pagpapatakbo ay nasa saklaw ng tibay ng materyal. Mag-install at magpanatili ng epektibong tramp metal detection (karaniwang mga metal detector at magnet system na naaangkop sa uri ng materyal) upstream ng lahat ng impact crusher na nagpoproseso ng halo-halong o demolition derived feed stream.
• Kontrolin ang laki ng feed at rate ng feed: Ang napakalaking feed sa isang impact crusher ay lumilikha ng mas mataas kaysa sa disenyo ng mga kaganapan sa epekto na nagpapabilis sa pagkasira at nagpapataas ng panganib ng bali. Panatilihin ang pre crusher scalping at sizing screen sa mahusay na gumaganang kondisyon upang matiyak na ang crusher feed ay sumusunod sa nominal na feed size specification kung saan ang mga blow bar at liner ay idinisenyo. Ang mga pagtaas ng rate ng feed na nagiging sanhi ng epekto ng rotor sa napakalaking akumulasyon ng materyal kaysa sa mga indibidwal na particle ay parehong nagpapataas ng peak impact load; gumamit ng mga controlled feed system (belt feeder na may kontrol sa bilis kaysa sa surge hopper na may hindi nakokontrol na discharge) upang mapanatili ang pare-parehong rate ng feed.
• Panatilihin ang tamang mga setting ng rotor speed at gap: Sa mga impact crusher, tinutukoy ng bilis ng rotor ang kinetic energy ng bawat blow bar sa rock impact at ito ang pangunahing operating variable na nakakaapekto sa parehong rate ng produksyon at rate ng pagkasira. Ang pagtakbo sa pinakamababang bilis ng rotor na nakakamit ang kinakailangang detalye ng laki ng produkto ay nagpapaliit sa bawat toneladang wear rate; ang pagpapatakbo sa mas mataas na bilis kaysa sa kinakailangan ay nagpapataas ng pagkonsumo ng enerhiya at nagpapabilis ng pagkasira nang hindi nagpapabuti ng kalidad ng produkto. I-verify na ang mga setting ng apron gap ay nasa loob ng detalye; ang labis na masikip na mga puwang ay nagpapataas ng posibilidad ng malalaking fragment na mag-jamming sa pagitan ng rotor at apron, na lumilikha ng mga impact event na maaaring mabali ang mga blow bar at apron nang sabay-sabay.
• Paikutin ang mga blow bar sa tamang pagitan: Idinisenyo ang mga horizontal shaft impact crusher upang ang mga blow bar ay maaaring paikutin ng 180 degrees o i-reposition mula sa leading edge hanggang trailing edge na oryentasyon kapag ang isang gilid ay pagod na sa limitasyon ng pag-ikot. Ang pag-ikot sa tamang punto ay tinutumbasan ang pagkasira sa pagitan ng dalawang gumaganang surface ng bawat blow bar, na epektibong nagdodoble sa kabuuang dami ng pagsusuot na nakuha mula sa bawat bar kumpara sa pagtakbo upang makumpleto ang pagsusuot sa isang mukha bago ang pag-ikot. Ang naantala na pag-ikot ay nagreresulta sa hindi pantay na pagsusuot na nagpapababa sa magagamit na dami ng pagsusuot at maaaring lumikha ng rotor imbalance na nagpapataas ng mga pagkarga at panginginig ng boses.

Inspeksyon at Iskedyul ng Pagsukat ng Pagsuot

Ang sistematikong pagsukat ng lalim ng pagsusuot ng paghahagis sa mga regular na pagitan ay ang batayan ng epektibong pagpaplano ng pagpapalit. Kung walang dami ng data ng pagsusuot, ang mga pagpapasya sa pagpapalit ay nakabatay lamang sa visual na pagtatasa, na malamang na magresulta sa napaaga na pagpapalit ng mga piyesa na may natitirang buhay ng serbisyo (nagkakaroon ng hindi kinakailangang halaga ng bahagi) o naantala na pagpapalit ng mga piyesang isinusuot sa ibaba ng kanilang ligtas na limitasyon sa pagpapatakbo (napanganib ang mekanikal na pinsala sa host equipment).

Magtatag ng routine sa pagsukat ng pagsukat gamit ang mga calipers o ultrasonic thickness gauge na sumusukat sa lalim ng pagkasuot sa mga tinukoy na reference point sa bawat pag-cast sa mga regular na pagitan ng inspeksyon (karaniwan ay tuwing 250 hanggang 500 na oras ng pagpapatakbo para sa mabigat na load na mga bahagi ng wear ng crusher at bawat 500 hanggang 1,000 na oras para sa mga elemento ng paggiling ng VRM). Itala ang mga sukat na ito sa isang tracking spreadsheet at i-plot ang pinagsama-samang pagsusuot kumpara sa mga oras ng pagpapatakbo. Ang resultang curve ng rate ng pagsusuot ay nagbibigay-daan sa paghula ng natitirang buhay ng serbisyo sa anumang lugar ng inspeksyon, na nagbibigay-daan sa nakaplanong pagpapalit na maiiskedyul sa panahon ng isang maginhawang palugit sa pagpapanatili sa halip na tumugon sa isang emergency breakdown na dulot ng pagod na bahagi.

Pag-aayos ng Welding ng Mga High Chromium Casting

Ang mataas na chromium na puting bakal ay mahirap i-weld sa pamamagitan ng mga tradisyonal na pamamaraan dahil sa brittleness nito at mataas na carbon equivalent, na nagsusulong ng pag-crack sa parehong weld deposit at ang apektadong init na zone na katabi ng weld. Gayunpaman, ang hardfacing weld overlay gamit ang naaangkop na chromium carbide hardfacing electrodes o flux cored wire ay maaaring gamitin upang ibalik ang mga pagod na ibabaw ng makapal na section castings in situ, na nagpapahaba ng buhay ng serbisyo nang walang gastos sa pagpapalit ng buong bahagi. Ang mga pangunahing kinakailangan para sa matagumpay na hardfacing ng mataas na chromium iron castings ay:

• Painitin sa 400 hanggang 500 degrees Celsius bago hinang upang mabawasan ang thermal gradient sa pagitan ng weld pool at ang nakapaligid na malamig na materyal na paghahagis, na siyang pangunahing driver ng init na apektadong zone na nag-crack sa mataas na carbon, mataas na chromium na mga bakal.
• Gumamit ng chromium carbide hardfacing consumables (hindi pangkalahatang layunin o austenitic stainless electrodes) na gumagawa ng deposito na may mga katangian ng pagsusuot na maihahambing sa base casting material. Ang isang deposito mula sa isang hindi angkop na elektrod na mas malambot kaysa sa nakapaligid na base na materyal ay mas gusto na magsuot, na nagpapawalang-bisa sa layunin ng pagkumpuni.
• Kontrolin ang temperatura ng interpass at payagan ang kontroladong mabagal na paglamig pagkatapos ng hinang sa pamamagitan ng pagbabalot ng bahagi sa mga insulating blanket, upang mabawasan ang mga thermal stress sa panahon ng paglamig na nagdudulot ng pagkaantala ng pag-crack sa makapal na mga casting ng seksyon.

Ang mga high chromium casting ay kumakatawan sa isang teknikal na mature at matipid na subok na solusyon sa hamon sa pagsusuot sa mga pinaka-hinihingi na pang-industriyang aplikasyon. Ang kumbinasyon ng pagpili ng naaangkop na chromium grade para sa mga partikular na kondisyon ng abrasive at epekto, pagtukoy ng mga tamang parameter ng heat treatment para ma-maximize ang matrix hardness at toughness, paglalapat ng best practice operational discipline para mapanatili ang integridad ng casting sa serbisyo, at ang pagpapatupad ng sistematikong pagsukat at pagpaplano ng pagpapalit ay nagbubunga ng pinakamababang kabuuang halaga ng pagmamay-ari mula sa mataas na chromium wear grinding equipment sa buong serbisyo ng paggiling ng mga piyesa at buong serbisyo ng paggiling.

Quality Control sa High Chromium Casting Production

Ang pagkakapare-pareho ng pagganap ng mga high chromium casting sa serbisyo ay nakasalalay sa higpit ng kontrol sa kalidad na inilapat sa buong produksyon ng mga ito. Hindi tulad ng mga commodity steel na produkto kung saan ang komposisyon at mechanical property range ay mahigpit na pinamamahalaan ng malawakang pinagtibay na mga pamantayan, ang mataas na chromium white iron castings ay madalas na ginagawa sa pagmamay-ari o application na partikular na mga detalye kung saan ang mga kontrol sa kalidad ng produksyon na inilalapat ng foundry ay ang pangunahing kasiguruhan ng pare-parehong pagganap. Ang pag-unawa sa kung anong mga kontrol sa kalidad ang dapat tukuyin at ma-verify kapag bumili ng mga high chromium casting na nagbibigay-daan sa mga mamimili na makilala ang mga mapagkakatiwalaang source mula sa mga gumagawa ng hindi tugmang produkto.

Pagpapatunay ng Komposisyon ng Kemikal

Ang bawat init ng high chromium iron dapat suriin bago ibuhos gamit ang optical emission spectrometry (OES) sa isang sample na kinuha mula sa ladle o furnace. Dapat kumpirmahin ng pagsusuri na ang lahat ng tinukoy na elemento ng alloying (chromium, carbon, molybdenum, nickel, at silicon) ay nasa loob ng target na hanay ng komposisyon bago ibuhos ang init sa mga hulma. Ang mga pag-init sa labas ng detalye ay dapat itama sa pamamagitan ng mga pagdaragdag ng haluang metal bago ibuhos; Ang pagbuhos ng isang out of specification heat sa inaasahan na ito ay magiging katanggap-tanggap ay kumakatawan sa isang makabuluhang panganib sa kalidad dahil ang mga kahihinatnan ng maling komposisyon sa pagganap ng pagsusuot at pagtugon sa paggamot sa init ay maaaring hindi maliwanag hanggang sa ang mga bahagi ay na-install sa serbisyo.

Dapat mangailangan ang mga mamimili ng mga mill test certificate (MTC) na nagpapakita ng aktwal na pagsusuri sa sandok para sa bawat batch ng produksyon, sa halip na tumanggap ng mga generic na grade certificate na nagkukumpirma ng pagsunod sa isang karaniwang detalye nang hindi iniuulat ang aktwal na komposisyon ng mga partikular na bahagi na ibinigay. Ang paghahambing ng data ng MTC sa maraming order ay nagbibigay-daan sa mga trend sa variation ng komposisyon na matukoy bago ito makaapekto sa performance ng serbisyo, at nagbibigay ng data na kailangan upang maiugnay ang mga variation ng komposisyon sa mga naobserbahang pagkakaiba sa buhay ng serbisyo sa pagitan ng mga batch.

Hardness Testing Pagkatapos ng Heat Treatment

Bawat mataas na chromium iron casting ay dapat na masuri ang katigasan ng Rockwell pagkatapos ng paggamot sa init upang mapatunayan na ang kinakailangang katigasan ay nakamit sa buong nilalayon na sona ng pagsukat. Para sa karamihan ng mga bahagi ng pagsusuot ng crusher at grinding mill, ang tinukoy na hanay ng katigasan ay 58 hanggang 66 HRC depende sa grado ng haluang metal at aplikasyon. Dapat isagawa ang hardness testing sa hindi bababa sa tatlong lokasyon sa bawat casting: dalawang magkasalungat na posisyon sa ibabaw ng trabaho at isang posisyon sa gilid. Ang isang casting na nagpapakita ng katanggap-tanggap na tigas sa gumaganang ibabaw ngunit makabuluhang mas mababa ang tigas sa mga posisyon sa gilid ay nagpapahiwatig ng hindi kumpletong pagbabagong-anyo ng martensite sa mga rehiyon na may mas mababang rate ng paglamig sa panahon ng pag-quench, na maaaring magdulot ng kagustuhang pagkasira sa mga posisyong iyon sa serbisyo.

Para sa malalaking casting kung saan maaaring makaapekto ang pagkakaiba-iba ng kapal ng seksyon sa pamamagitan ng pamamahagi ng kapal ng hardness, ang mapanirang hardness traverse testing sa mga sample na pinutol mula sa kinatawan ng mga posisyon ng prototype o unang article castings ay nagtatatag ng hardness gradient sa buong seksyon at bini-verify na ang heat treatment ay nakakamit ang pinakamababang kinakailangang tigas sa lahat ng lalim na malalantad sa buong buhay ng serbisyo ng bahagi. Ang pagsubok na ito ay partikular na mahalaga para sa VRM grinding roller gulong at table segment na may mga seksyon na lampas sa 100 millimeters, kung saan ang core hardness pagkatapos ng heat treatment ay kritikal sa performance habang ang surface ay nasusuot at ang mas malalim na materyal ay nagiging working surface sa paglipas ng panahon.

Dimensional Inspection at Surface Quality

Ang pagayon sa dimensyon sa tinukoy na drawing ay na-verify sa pamamagitan ng pagsukat ng lahat ng kritikal na dimensyon gamit ang mga naka-calibrate na gauge at template. Para sa mga casting na na-finish machine pagkatapos ng heat treatment (tulad ng mga pump impeller, grinding ring segment, at precision wear plates), kinukumpirma ng dimensional na pagsukat pagkatapos ng final machining na naabot ng machining ang kinakailangang dimensional accuracy at surface finish. Para sa mga casting na ginagamit sa bilang cast o bilang kondisyon sa lupa, ang mga dimensional na pagsusuri ay nakatuon sa mga mounting at mating surface na tumutukoy sa tamang fit at alignment sa host equipment.

Sinasaklaw ng inspeksyon ng kalidad ng ibabaw ang parehong visual na hitsura ng ibabaw ng paghahagis at hindi mapanirang pagsubok para sa mga depekto sa ilalim ng ibabaw sa mga kritikal na aplikasyon. Tinutukoy ng visual na inspeksyon ang surface breaking shrinkage porosity, cold shuts, hot tears, at makabuluhang pagkamagaspang sa ibabaw na nagpapahiwatig ng mga problema sa kalidad ng casting. Para sa mataas na kinahinatnan ng mga aplikasyon tulad ng malalaking VSI rotor na sapatos, VRM grinding elements, at mga bahagi sa kritikal na proseso ng makinarya, dye penetrant testing o magnetic particle testing ng mga naa-access na ibabaw ay nagbibigay ng karagdagang kumpiyansa na walang surface breaking crack ang naroroon bago i-install ang mga bahagi sa serbisyo. Ang mga bitak sa mataas na chromium iron castings ay hindi nakakapigil sa sarili gaya ng maaaring sa mga ductile na materyales; ang isang crack sa ibabaw sa isang mabigat na na-load na impact crusher wear part ay maaaring mabilis na magpalaganap sa sakuna na bali sa ilalim ng mga operating load, na ginagawang isang makabuluhang pamumuhunan sa kaligtasan at pagiging maaasahan ng produksyon ang pre service crack detection.