Ο χυτός χάλυβας ανθεκτικός στη φθορά (ή ανθεκτικός στην τριβή) αναφέρεται σε χυτό χάλυβα με καλή αντοχή στη φθορά. Σύμφωνα με τη χημική σύστασή του, χωρίζεται σε μη κραματοποιημένο, χαμηλό κράμα και σε κράμα ανθεκτικό στη φθορά χυτό χάλυβα. Υπάρχουν πολλοί τύποι χάλυβα ανθεκτικού στη φθορά, οι οποίοι μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, χάλυβα μεσαίου και χαμηλού κράματος ανθεκτικό στη φθορά, χάλυβα χρώμιο-μολυβδαίνιο-πυρίτιο-μαγγάνιο, χάλυβα ανθεκτικό στη σπηλαίωση, χάλυβα ανθεκτικό στη φθορά, και ειδικό ατσάλι ανθεκτικό στη φθορά. Ορισμένοι γενικοί κραματοποιημένοι χάλυβες όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, ο χάλυβας ρουλεμάν, ο κραματοποιημένος χάλυβας εργαλείων και ο κράμα δομικός χάλυβας χρησιμοποιούνται επίσης ως χάλυβας ανθεκτικοί στη φθορά υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Οι μεσαίου και χαμηλού κράματος χάλυβες ανθεκτικοί στη φθορά συνήθως περιέχουν χημικά στοιχεία όπως πυρίτιο, μαγγάνιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο, βανάδιο, βολφράμιο, νικέλιο, τιτάνιο, βόριο, χαλκό, σπάνιες γαίες κ.λπ. Οι επενδύσεις πολλών σφαιρών μεγάλων και μεσαίου μεγέθους οι μύλοι στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι κατασκευασμένοι από χρώμιο-μολυβδαίνιο-πυριτικό-μαγγάνιο ή χάλυβας χρωμίου-μολυβδαινίου. Οι περισσότερες από τις σφαίρες λείανσης στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι κατασκευασμένες από χάλυβα χρωμίου μολυβδαινίου μέσης και υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Για τεμάχια που δουλεύουν σε συνθήκες φθοράς σχετικά υψηλής θερμοκρασίας (για παράδειγμα, 200 ~ 500 ℃) λειαντικής φθοράς ή των οποίων οι επιφάνειες υπόκεινται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες λόγω θερμότητας τριβής, κράματα όπως χρώμιο μολυβδαίνιο βανάδιο, χρώμιο μολυβδαίνιο βανάδιο νικέλιο ή χρώμιο βανά μολυβδένιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
Η τριβή είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο το υλικό στην επιφάνεια εργασίας ενός αντικειμένου καταστρέφεται ή χάνεται συνεχώς σε σχετική κίνηση. Χωρισμένη από τον μηχανισμό φθοράς, η φθορά μπορεί να χωριστεί σε λειαντική φθορά, φθορά κόλλας, φθορά διάβρωσης, φθορά διάβρωσης, φθορά λόγω κόπωσης επαφής, φθορά από κρούση, φθορά σπασίματος και άλλες κατηγορίες. Στον βιομηχανικό τομέα, η φθορά λειαντικών και η φθορά κόλλας αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο ποσοστό των αστοχιών φθοράς του τεμαχίου εργασίας και οι τρόποι αστοχίας φθοράς, όπως η διάβρωση, η διάβρωση, η κόπωση και το τσούξιμο τείνουν να συμβαίνουν στη λειτουργία ορισμένων σημαντικών εξαρτημάτων, οπότε γίνονται περισσότερα και περισσότερη προσοχή. Κάτω από συνθήκες εργασίας, πολλές μορφές φθοράς εμφανίζονται συχνά ταυτόχρονα ή η μία μετά την άλλη και η αλληλεπίδραση της αστοχίας φθοράς παίρνει μια πιο περίπλοκη μορφή. Ο προσδιορισμός του τύπου αστοχίας φθοράς του τεμαχίου εργασίας είναι η βάση για την εύλογη επιλογή ή ανάπτυξη χάλυβα ανθεκτικού στη φθορά.
Επιπλέον, η φθορά εξαρτημάτων και εξαρτημάτων είναι ένα πρόβλημα μηχανικής του συστήματος. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τη φθορά, συμπεριλαμβανομένων των συνθηκών εργασίας (φορτίο, ταχύτητα, λειτουργία κίνησης), συνθήκες λίπανσης, περιβαλλοντικοί παράγοντες (υγρασία, θερμοκρασία, περιβάλλοντα μέσα κ.λπ.) και παράγοντες υλικού (σύνθεση, οργάνωση, μηχανικές ιδιότητες), επιφάνεια ποιότητα και φυσικές και χημικές ιδιότητες των εξαρτημάτων. Οι αλλαγές σε καθέναν από αυτούς τους παράγοντες μπορεί να αλλάξουν την ποσότητα φθοράς και ακόμη και να αλλάξουν τον μηχανισμό φθοράς. Μπορεί να φανεί ότι ο παράγοντας υλικού είναι μόνο ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν τη φθορά του τεμαχίου εργασίας. Για να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά των χαλύβδινων εξαρτημάτων, είναι απαραίτητο να ξεκινήσετε με το συνολικό σύστημα τριβής και φθοράς υπό συγκεκριμένες συνθήκες για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα.
1. Θερμική επεξεργασία διαλύματος (Επεξεργασία σκλήρυνσης νερού) ανθεκτικών στη φθορά χυτών από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο
Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός κατακρημνισμένων καρβιδίων στη δομή της χυτής δομής του ανθεκτικού στη φθορά χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο. Αυτά τα καρβίδια θα μειώσουν την σκληρότητα της χύτευσης και θα διευκολύνουν τη θραύση κατά τη χρήση. Ο κύριος σκοπός της θερμικής επεξεργασίας διαλύματος των χυτών χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο είναι η εξάλειψη των καρβιδίων στη δομή του χυτού και στα όρια των κόκκων για να ληφθεί μια μονοφασική δομή ωστενίτη. Αυτό μπορεί να βελτιώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, έτσι ώστε τα χυτά χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο να είναι κατάλληλα για ένα ευρύτερο φάσμα πεδίων.
Η θερμική επεξεργασία διαλύματος των ανθεκτικών στη φθορά χυτών από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο μπορεί να χωριστεί χονδρικά σε διάφορα στάδια: θέρμανση των χυτών σε θερμοκρασία άνω των 1040°C και κράτησή τους για κατάλληλο χρόνο, έτσι ώστε τα καρβίδια σε αυτά να διαλυθούν πλήρως σε μονοφασικό ωστενίτη ; στη συνέχεια ψύχεται γρήγορα, Λάβετε δομή στερεού διαλύματος ωστενίτη. Αυτή η επεξεργασία διαλύματος ονομάζεται επίσης επεξεργασία σκλήρυνσης νερού.
(1) Θερμοκρασία επεξεργασίας σκλήρυνσης νερού
Η θερμοκρασία σκληρότητας του νερού εξαρτάται από τη χημική σύνθεση του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, συνήθως 1050℃-1100℃. Οι χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα ή υψηλή περιεκτικότητα σε κράμα (όπως ο χάλυβας ZG120Mn13Cr2 και ο χάλυβας ZG120Mn17) θα πρέπει να λάβουν το ανώτερο όριο της θερμοκρασίας σκληρότητας του νερού. Ωστόσο, μια υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία σκληρότητας νερού θα προκαλέσει σοβαρή απανθράκωση στην επιφάνεια της χύτευσης και την ταχεία ανάπτυξη των κόκκων χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο, γεγονός που θα επηρεάσει την απόδοση του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο.
(2) Ρυθμός θέρμανσης της επεξεργασίας σκλήρυνσης νερού
Η θερμική αγωγιμότητα του χάλυβα μαγγανίου είναι χειρότερη από αυτή του γενικού ανθρακούχου χάλυβα. Τα χυτά χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο έχουν υψηλή καταπόνηση και είναι εύκολο να σπάσουν όταν θερμαίνονται, επομένως ο ρυθμός θέρμανσης πρέπει να προσδιορίζεται σύμφωνα με το πάχος του τοιχώματος και το σχήμα του χυτού. Γενικά, τα χυτά με μικρότερο πάχος τοιχώματος και απλή δομή μπορούν να θερμανθούν με ταχύτερο ρυθμό. Τα χυτά με μεγαλύτερο πάχος τοιχώματος και πολύπλοκη δομή θα πρέπει να θερμαίνονται αργά. Στην πραγματική διαδικασία θερμικής επεξεργασίας, προκειμένου να μειωθεί η παραμόρφωση ή η ρωγμή της χύτευσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης, γενικά θερμαίνεται σε περίπου 650℃ για να διατηρηθεί η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού της χύτευσης μειωμένη και η θερμοκρασία στο ο κλίβανος είναι ομοιόμορφος και στη συνέχεια αυξάνεται γρήγορα στη θερμοκρασία σκληρότητας του νερού.
(3) Χρόνος διατήρησης της επεξεργασίας σκλήρυνσης νερού
Ο χρόνος διατήρησης της επεξεργασίας σκλήρυνσης με νερό εξαρτάται κυρίως από το πάχος του τοιχώματος της χύτευσης, προκειμένου να διασφαλιστεί η πλήρης διάλυση των καρβιδίων στη δομή ως χυτή και η ομογενοποίηση της δομής ωστενίτη. Υπό κανονικές συνθήκες, μπορεί να υπολογιστεί αυξάνοντας τον χρόνο συγκράτησης κατά 1 ώρα για κάθε αύξηση κατά 25 mm στο πάχος του τοιχώματος.
(4) Ψύξη της επεξεργασίας σκλήρυνσης του νερού
Η διαδικασία ψύξης έχει μεγάλη επίδραση στον δείκτη απόδοσης και στη δομή του χυτού. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σκλήρυνσης του νερού, η θερμοκρασία του χυτού πριν την είσοδο στο νερό πρέπει να είναι πάνω από 950°C για να αποτραπεί η εκ νέου καθίζηση των καρβιδίων. Για το λόγο αυτό, το χρονικό διάστημα μεταξύ της έκχυσης από τον κλίβανο και της εισόδου στο νερό δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 30 δευτερόλεπτα. Η θερμοκρασία του νερού πρέπει να είναι κάτω από 30°C πριν εισέλθει το χυτό στο νερό και η μέγιστη θερμοκρασία νερού μετά την είσοδο στο νερό δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 50°C.
(5) Καρβίδιο μετά από επεξεργασία σκλήρυνσης νερού
Μετά την επεξεργασία σκλήρυνσης του νερού, εάν τα καρβίδια στον χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο εξαλειφθούν πλήρως, η μεταλλογραφική δομή που λαμβάνεται αυτή τη στιγμή είναι μια ενιαία δομή ωστενίτη. Αλλά μια τέτοια δομή μπορεί να ληφθεί μόνο σε χυτά με λεπτά τοιχώματα. Γενικά, επιτρέπεται μια μικρή ποσότητα καρβιδίων στους κόκκους ωστενίτη ή στα όρια των κόκκων. Τα αδιάλυτα καρβίδια και τα καταβυθισμένα καρβίδια μπορούν να εξαλειφθούν ξανά με θερμική επεξεργασία. Ωστόσο, τα ευτηκτικά καρβίδια που κατακρημνίζονται λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας θέρμανσης κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας σκλήρυνσης του νερού δεν είναι αποδεκτά. Επειδή το ευτηκτικό καρβίδιο δεν μπορεί να εξαλειφθεί ξανά με θερμική επεξεργασία.
2. Θερμική Επεξεργασία Ενίσχυσης Κατακρήμνισης Χυτών από Χάλυβα Υψηλού Χανγκάνιου Ανθεκτικά στη Φθορά
Η θερμική επεξεργασία για την ενίσχυση της βροχόπτωσης του ανθεκτικού στη φθορά χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο αναφέρεται στην προσθήκη ορισμένης ποσότητας στοιχείων σχηματισμού καρβιδίου (όπως μολυβδαίνιο, βολφράμιο, βανάδιο, τιτάνιο, νιόβιο και χρώμιο) μέσω θερμικής επεξεργασίας για να ληφθεί μια ορισμένη ποσότητα και μέγεθος σε χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο Η δεύτερη φάση των διασκορπισμένων σωματιδίων καρβιδίου. Αυτή η θερμική επεξεργασία μπορεί να ενισχύσει τη μήτρα ωστενίτη και να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο.
3. Θερμική επεξεργασία χυτών χυτών από χάλυβα μεσαίου χρωμίου ανθεκτικά στη φθορά
Ο σκοπός της θερμικής επεξεργασίας των ανθεκτικών στη φθορά χυτών μεσαίου χρωμίου από χάλυβα είναι να ληφθεί μια δομή μήτρας μαρτενσίτη με υψηλή αντοχή, σκληρότητα και υψηλή σκληρότητα, έτσι ώστε να βελτιωθεί η αντοχή, η σκληρότητα και η αντοχή στη φθορά των χυτών χάλυβα.
Ο ανθεκτικός στη φθορά χάλυβας μεσαίου χρωμίου περιέχει περισσότερα στοιχεία χρωμίου και έχει μεγαλύτερη σκληρότητα. Ως εκ τούτου, η συνήθης μέθοδος θερμικής επεξεργασίας του είναι: μετά από 950℃-1000℃, η ωστενιτικοποίηση του, στη συνέχεια η επεξεργασία σβέσης και η έγκαιρη επεξεργασία μετριασμού (συνήθως στους 200-300℃).
4. Θερμική επεξεργασία των ανθεκτικών στη φθορά χυτών χάλυβα χαμηλού κράματος
Τα ανθεκτικά στη φθορά χυτά χάλυβα χαμηλού κράματος επεξεργάζονται με σβέση σε νερό, απόσβεση σε λάδι και σβήσιμο αέρα ανάλογα με τη σύνθεση του κράματος και την περιεκτικότητα σε άνθρακα. Ο περλιτικός χυτός χάλυβας ανθεκτικός στη φθορά υιοθετεί θερμική επεξεργασία κανονικοποίησης + σκλήρυνσης.
Προκειμένου να ληφθεί μια μήτρα μαρτενσίτη με υψηλή αντοχή, σκληρότητα και σκληρότητα, και για να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά των χυτών χάλυβα, τα ανθεκτικά στη φθορά χυτά χάλυβα χαμηλού κράματος συνήθως σβήνουν στους 850-950°C και σκληρύνονται στους 200-300°C .
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-07-2021