Mae gwisgo mecanyddol yn cynnwys llawer o agweddau, ac ymhlith y rhain mae gwisgo sgraffiniol yn cyfrif am fwy na 50% o'r holl wisgo diwydiannol. Mae gwledydd fel yr Almaen a'r Deyrnas Unedig yn dioddef colledion biliynau o ddoleri bob blwyddyn oherwydd traul sgraffiniol, ac yn Awstralia, mae'r diwydiant mwyngloddio yn colli 2% o'i refeniw gwerthiant cynnyrch mwynau bob blwyddyn oherwydd traul sgraffiniol. Mae cyfran sylweddol o'r traul sgraffiniol hwn yn digwydd mewn leinin melinau pêl. Mae dau brif ddull o fynd i'r afael â'r broblem hon: yn gyntaf, gwella ymwrthedd gwisgo deunyddiau; ac yn ail, gwella'r amgylchedd gwisgo trwy optimeiddio prosesau. Mae'r ymchwil hwn yn canolbwyntio'n bennaf ar yr agwedd faterol.
Deunydd traddodiadol ZGMn13 a ddefnyddir mewn melinau pêl:
Mae ZGMn13 yn ddur manganîs uchel, a ddyfeisiwyd gan Hadfield ym 1882. Fe'i gwneir trwy ychwanegu tua 13% Mn at ddur, gan ddefnyddio'r nodwedd Mn i symud "trwyn" cromlin S{- dur i'r dde a gostwng y llinellau Ms a Mf. Ceir strwythur cwbl austenitig trwy ddaliad hir ar 1000-1050 gradd ac yna oeri gorfodol. Mae'r strwythur cwbl austenitig hwn yn arddangos priodweddau caledu gwaith. Mae ei ddefnydd fel leinin melin bêl yn anelu at galedu gwaith trwy effaith malu peli a deunyddiau sgraffiniol ar y leinin. Fodd bynnag, yn ystod gweithrediad y felin bêl, mae'r peli malu a'r deunyddiau sgraffiniol yn cael eu cludo i bwynt uchel trwy gylchdroi'r silindr ac yna'n disgyn mewn rhaeadru. Mae'r peli malu a'r deunyddiau sgraffiniol sy'n disgyn o uchder yn effeithio'n uniongyrchol ar y peli malu a'r deunyddiau sgraffiniol ar waelod y pentwr deunydd, ac yn effeithio'n anuniongyrchol ar y leinin trwy'r haen gronedig o beli malu a deunyddiau sgraffiniol. Mae hyn yn arwain at ddwysedd effaith is a chaledu gwaith llai sylweddol. Mae profiad ymarferol yn dangos, mewn melinau glo mewn gweithfeydd pŵer, bod caledwch caledwch dur manganîs uchel austenitig rhwng HB230 a 250, ac mewn melinau prosesu mwynau, nid yw'n uwch na HB300, ymhell islaw terfyn caledu gwaith HB500 ar gyfer durganîs uchel. Felly, mae defnyddio dur manganîs uchel i gynhyrchu leinin melinau pêl yn amhriodol oherwydd ei fod yn methu â defnyddio priodweddau dur manganîs uchel sy'n gwrthsefyll traul.
Statws Datblygu Deunyddiau Leinin
O ystyried y cymhwysiad amhriodol o ddeunydd ZGMn13 mewn leinin melinau pêl, mae metelegwyr ledled y byd wedi bod yn ymchwilio i ddeunyddiau leinin newydd ers y 1960au, gan gyflawni llawer o ganlyniadau.
(1) Datblygiadau Newydd yn ZGMn13
Mae ymchwilwyr wedi gwella ZGMn13 trwy ychwanegu elfennau fel Cr, Mo, a V i ffurfio carbidau aloi caledwch sefydlog, gwasgaredig ac ynys, megis (FeCr)3C a VC. Mae hyn yn rhwystro twf grawn austenite yn ystod triniaeth diffodd dŵr, gan arwain at strwythur austenitig gyda phwyntiau caled carbid gwasgaredig, a thrwy hynny wella gallu caledu gwaith y deunydd ac effaith caledu.
Mae'r Unol Daleithiau yn cynhyrchu dur manganîs cast uchel safonol gyda 1.5% ~ 2.5% Cr (gradd C) a dur manganîs cast safonol uchel gyda 0.9% ~ 1.2% neu 1.8% ~ 2.1% Mo (graddau E-1 ac E-2).
Mae Japan yn cynhyrchu dur manganîs cast uchel safonol gyda 1.5% ~ 2.5% Cr (gradd SCMnH11) a dur manganîs cast safonol uchel gyda 2.0% ~ 3.0% Cr a 0.4% ~ 0.7% V (gradd SCMnH12). Mae Sefydliad Ymchwil Castio a Bwrw Mongolia Fewnol wedi datblygu cromiwm sy'n cynnwys dur manganîs uchel gyda 1.5% ~ 2.5% Cr, ac wedi trin y dur tawdd ag elfennau pridd prin. Gall haen wyneb (0.01mm) y cromiwm hwn sy'n cynnwys dur manganîs uchel gyrraedd caledwch o HB390 ar ôl caledu gwaith mewn melin bêl, sydd 1.5 gwaith yn fwy na dur manganîs uchel cyffredin, ac mae ei oes gwasanaeth 1.5 i 2 gwaith yn hirach na dur arferol ganman-uchel.
(2) Alloy Gwyn Cast Haearn
① 15Cr-3Mo haearn bwrw gwyn a'i ddatblygiad. Y deunydd amgen mwyaf cynrychioliadol ar gyfer leinin dur manganîs uchel yw haearn bwrw gwyn martensitig sy'n cynnwys 15% Cr + 3% Mo. Mae'r deunydd hwn yn cynnwys haearn ewtectig amharhaol{-cromidau carbidau (Cr, Fe)7C3 a chromiwm{-cyfoethog{-wedi'u dosbarthu mewn matrics carbidau martensitig 500%, gyda chyfanswm carbidau martensitig 50% yn cyfrif, gyda chyfanswm carbidau martensitig 50% yn cynnwys haearn ewtectig amharhaol. cyfaint. Mae gan y carbidau cromiwm hyn galedwch uchel iawn, i gyd yn uwch na HV1200 1800, sy'n ddigon i wrthsefyll traul o sgraffinyddion cyffredin. Fodd bynnag, mae caledwch y matrics martensitig o gwmpas HRC50, sy'n feddalach na rhai sgraffinyddion a bydd yn cael ei wisgo i ffwrdd, gan symud y carbidau o bosibl. Felly, dim ond yn rhannol y defnyddir ymwrthedd gwisgo rhagorol y carbidau. Mae Sefydliad Technoleg Harbin hefyd wedi gwneud gwaith helaeth i wella perfformiad haearn bwrw gwyn 15Cr-3Mo uchel{-cromiwm. Fe wnaethant ddefnyddio halwynau ac aloion K, Na, Mg, a Ca i berfformio triniaeth addasu chwistrellu ar haearn bwrw 15Cr-3Mo, gan ddileu dosbarthiad rhwydwaith gwreiddiol carbidau a'u gwneud yn ymddangos yn debyg i lyngyr neu'n dalpiog, tra hefyd yn lleihau maint y carbidau. Roedd hyn yn gwella caledwch y deunydd a'i wrthwynebiad gwisgo yn sylweddol. Mae astudiaethau wedi dangos bod cyfradd gwisgo haearn bwrw gwyn uchel-cromiwm 15Cr-3Mo wedi'i drin â gwahanol elfennau addasu yn is na chyfradd deunydd heb ei drin. Yn benodol, roedd cyfradd gwisgo gyfartalog haearn bwrw gwyn uchel-cromiwm 15Cr-3Mo wedi'i addasu â photasiwm 63.2% yn is na chyfradd y deunydd heb ei drin, ac roedd cyfradd gwisgo'r datrysiad gorau posibl 74.4% yn is na chyfradd y deunydd heb ei drin.
② Cu{0}}yn cynnwys haearn bwrw gwyn aloi. Mae'r haearn bwrw gwyn aloi hwn, a ddatblygwyd yn llwyddiannus gan Shandong Xinwen Tool Factory, yn cael ei gynhyrchu trwy ychwanegu 1.0% Cu a 0.9% aloi ferrosilicon daear prin ar gyfer addasu a brechu cyn castio, ac yna normaleiddio 950 gradd a thriniaeth tymheru 600 gradd, gan arwain at carbidau gwasgaredig, mân, wedi'u dosbarthu'n unffurf. Dangosodd profion peiriannau, mewn melin sment L1.83m × 6.4m, fod ymwrthedd traul cymharol y Cu-yn cynnwys leinin haearn bwrw gwyn aloi 2.4 gwaith yn fwy na'r leinin dur manganîs uchel. (3) Dur aloi canolig ac isel
Er bod leinin melinau pêl dur manganîs uchel neu haearn bwrw gwyn aloi gydag elfennau aloi ychwanegol yn dangos gwell ymwrthedd traul o gymharu â leinin dur manganîs uchel arferol, mae'r deunyddiau hyn yn ddrutach oherwydd cynnwys llawer iawn o fetelau gwerthfawr fel Cr, Ni, a Mo, ac maent yn dueddol o gracio a hyd yn oed hollti wrth gynhyrchu a defnyddio. Yn seiliedig ar y rhesymau hyn, dechreuodd metelegwyr Tsieineaidd a gweithwyr ffowndri, o ystyried amodau penodol fy ngwlad, ymchwilio i'r defnydd o ddur aloi canolig ac isel ar gyfer leinin melinau pêl ac maent wedi cyflawni canlyniadau calonogol.
① Cr, Mo, Cu dur canolig{0}carbon isel-aloi sy'n gwrthsefyll traul. Cyflawnodd y dur carbon isel canolig sy'n gwrthsefyll traul sy'n cynnwys Cr, Mo, a Cu, a'i drin ag elfennau daear prin, a ddatblygwyd gan Brifysgol Technoleg Shenyang, galedwch o dros HRC50 a gwerth trawiad o 25-60 J/cm² ar ôl diffodd aer ar 950 gradd a thymheru ar 950 gradd. Martensite tymherus yw ei fatrics, a datgelodd sganio microsgopeg electron strwythur bwndeli o lath-martensit siâp. O dan ficrosgopeg electron trawsyrru chwyddhad uchel, roedd y strwythur yn dangos yn glir gymysgedd o martensite dadleoli a swm bach o martensite wedi'i gefeillio, gyda ffilm denau amharhaol yn debyg i austenit a gedwir wedi'i ddosbarthu rhwng y lathiau martensit. Fe wnaeth y siâp hwn a dosbarthiad austenite wella caledwch effaith a gwrthiant gwisgo cymharol y dur. Roedd ymwrthedd gwisgo'r dur hwn o dan wahanol egni effaith yn dangos cyferbyniad trawiadol â dur uchel-manganîs.
Gydag egni effaith cynyddol, mae ymwrthedd traul effaith dur manganîs uchel wedi gwella'n sylweddol, tra bod ymwrthedd gwisgo'r dur Cr, Mo, Cu newydd ei ddatblygu wedi gostwng. Fodd bynnag, o dan yr holl amodau ynni effaith a ddewiswyd yn y profion cymharol, roedd ymwrthedd gwisgo'r dur newydd yn uwch na gwrthiant dur manganîs uchel. Wedi'i ddefnyddio mewn melin bêl L1.83m × 3m ym Mwynglawdd Haearn Qian'an yn Nhalaith Hebei, roedd gan y leinin a wnaed o'r deunydd hwn hyd oes o 10-12 mis, tra mai dim ond 3-5 mis oedd hyd oes leinin ZGMn13.
② Cr{0}Mo-V-Ti cyfrwng-dur aloi elfen carbon aml-elfen. Mae'r dur aloi aml-gydran carbon canolig sy'n cynnwys Cr, Mo, a symiau hybrin o V, Ti, a Nb, a ddatblygwyd gan Sefydliad Ymchwil a Dylunio Hefei Cement, yn cael martensite tymherus + swm bach o fatrics bainite is gyda chyfnodau caled carbid gwasgaredig ar ôl triniaeth pridd prin (RE) a thriniaeth wres benodol. Mae profion yn dangos bod gan y math hwn o leinin galedwch uchel, ymwrthedd gwisgo sgraffiniol da, a chaledwch effaith uchel a chryfder plygu, gyda hyd oes fwy na theirgwaith yn fwy na dur manganîs uchel cyffredin. Fe'i defnyddiwyd mewn melinau malu yn Huaihai Cement Plant (L4.2m × 12m), Kunming Cement Plant (L3.5m × 11m), a Sichuan Dukou Cement Plant (L2.2m × 13m), gyda chyfradd gwisgo gyfartalog o 3.16 g / t yn y siambr gyntaf a 1.53 g / t yn yr ail siambr; tra bod cyfradd traul cyfartalog leinin dur manganîs uchel yn 13 g/t o sment.
③ Dur aloi cromiwm canolig carbon uchel. Mae leinin dur aloi cromiwm cyfrwng uchel arall sy'n cynnwys 4.5% ~ 5.5% Cr a 0.3% ~ 0.7% Mo, ac wedi'i drin â brechiad RE, a ddatblygwyd hefyd gan Sefydliad Ymchwil a Dylunio Sment Hefei, wedi'i gymhwyso'n llwyddiannus mewn melinau pêl sment.
④ Cr{0}}Ti cyfrwng-dur manganîs. Canolig-dur manganîs yn cynnwys 5.5%~8.0% Mn, 1.5%~2.0% Cr, 0.05%~0.1% Ti, ac wedi'i drin â 0.02%~0.05% RE, cafodd un strwythur austenit gyda grawn mânach na dur manganîs uchel - ar lefel quenching 103 gradd uchel arferol trwy ddŵr ± 103 gradd. Mae leinwyr a wneir o'r deunydd hwn wedi cyflawni canlyniadau da mewn melinau pêl yng Ngwaith Haearn Banshigou a Mwynglawdd Copr Tonghua Steel Plant. Mae ei wrthwynebiad traul cymharol 1.64 gwaith yn fwy na dur manganîs uchel wrth falu mwyn magnetit; a 1.48 gwaith yn fwy na dur manganîs uchel wrth falu mwyn copr. Y prif reswm dros wella ymwrthedd gwisgo'r deunydd hwn yw ei berfformiad caledu gwaith gwell mewn melinau pêl o'i gymharu â dur manganîs uchel arferol.
⑤ Cr{0}Mo dur aloi aml-cyfnod isel-. Bu'r leinin dur amlwedd isel sy'n gallu gwrthsefyll traul a astudiwyd, sy'n cynnwys 3% Cr a 0.4% Mo, yn destun triniaeth wres diffodd isothermol i gael microstrwythur bainit + martensite + austenit a gedwir. Mae gan y deunydd hwn wydnwch uchel a chaledwch uchel, gan arwain at wrthwynebiad rhagorol i effaith, blinder, anffurfiad a gwisgo. Mae cymwysiadau maes wedi dangos bod gan y leinin hwn oes gwasanaeth 1 i 2 gwaith yn hirach na bywyd gwasanaeth dur manganîs uchel arferol.
