Aplicación de la nueva tecnología MQ-PT en bolas de molienda de fundición blanca (2）
1.Material y método de prueba
Los productos de fundición de alto contenido de cromo tratados en este artículo están hechos de metal caliente a una temperatura de 1550 °C, que se vierten en bolas de molienda de fundición de alto contenido de cromo de 80 mm de diámetro en un molde frío. La composición química del material se muestra en la Tabla 1.
Para analizar la microestructura de la bola fundida tratada mediante el proceso MQ-PT, las curvas CCT de la fundición blanca Fe-2,4C-12Cr, la transformación por enfriamiento continuo (curvas CCT-RRB) y las curvas de microestructura y proporción de los materiales en estado estacionario se calcularon mediante el software Jmatpro, como se muestra en la figura 1. Se puede ver en la figura 1 que para evitar la precipitación de perlita y ferrita, el tiempo de residencia del material en el rango de temperatura de 520-780 °C debe acortarse lo más posible y la velocidad de enfriamiento de la muestra debe ser superior a 1 °C/s. Al mismo tiempo, debido al alto contenido de cromo, el hierro es fácil de templar y agrietar, por lo que no es adecuado enfriarlo a una velocidad de enfriamiento continuo demasiado alta.
Después de ser tratada por el proceso MQ-PT, la bola de molienda de hierro fundido con alto contenido de cromo se sometió a una medición mecánica y de rendimiento: la muestra de dureza de 10 mm x 5 mm x 80 mm se cortó a lo largo de la dirección radial, y el tipo 500RA Lo midió la dureza, y la muestra de impacto estándar de 10 mm x 10 mm x 55 mm se cortó a lo largo de la dirección radial, la prueba de impacto se llevó a cabo en la máquina de prueba de impacto automática PTM2200-D1. La muestra, la microestructura, la microestructura y la microestructura se observaron con el microscopio óptico Nikon Eclipse MA200 (OM). El escaneo (SEM) se lleva a cabo en el equipo modelo Sirion 200 de Jeol Company; el voltaje se selecciona 10kV. Muestra de Tem en transmisión Jeol Jem 2100, microscopio electrónico, hacia arriba, observación, aceleración, selección de voltaje 200 kV. Utilizando el equipo de prueba de tensión residual producido por Jinan Sigma Company, la tensión residual en la superficie de la bola fundida se midió mediante el método de orificio ciego.
2.Resultado de la prueba y análisis
En el proceso MQ-PT, el enfriamiento rápido se realiza mediante la solución de lixiviación. El enfriamiento por aire se utiliza para calentar el efluente; el carbono se precipita y se distribuye mediante autotemplado. De este modo, el temple y la distribución, el temple, la temperatura y el tiempo se controlan mediante el tiempo de inmersión y extracción de la bola fundida. Con base en la fundición de 80 mm de diámetro, la bola, NOR, el temple en aceite y MQ-PT, se probaron y analizaron las propiedades mecánicas y la microestructura. Antes de las propiedades mecánicas y el análisis, se detectaron las grietas superficiales mediante la detección de defectos de coloración. Se encontró que la superficie de la bola fundida después del tratamiento MQ-PT era buena y no se encontraron grietas, como se muestra en la Figura 2.
2.1 Dureza
Como se muestra en la Fig. 3, después del tratamiento MQ-PT, la dureza radial promedio de la bola fundida con alto contenido de cromo es de aproximadamente 60 HRC, que es aproximadamente 17 HRC más alta que la de la bola fundida enfriada por aire y aproximadamente 4 HRC más alta que la del temple en aceite. Después del tratamiento mediante el proceso MQ-PT, el rango de variación de dureza es de ± 1 HRC, la variación de dureza radial enfriada por aire es de ± 3 HRC y la variación de dureza radial templada en aceite es de ± 2,6 HRC. La uniformidad de dureza del tratamiento mediante el proceso MQ-PT es la mejor. La alta dureza y el bajo rango de fluctuación de dureza son muy ventajosos para mejorar la resistencia al desgaste del material. Durante el proceso MQ-PT, la bola se enfría con agua y aire alternativamente varias veces, lo que puede reducir efectivamente la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior y mejorar la dureza de la bola y la uniformidad de la microestructura. La diferencia de dureza entre las partes internas y externas de las muestras enfriadas por aire es mayor, causada principalmente por la gran diferencia de propiedades mecánicas entre el carburo de alta dureza y la matriz de perlita de baja dureza.
2.2 Propiedad de impacto
Se cortaron muestras de prueba de impacto Charpy de 10 mm × 10 mm × 55 mm sin holgura en la bola fundida, y la prueba de impacto se llevó a cabo a temperatura ambiente (25 °C) en la máquina de prueba de impacto automática PTM2200-D1. Los resultados específicos se muestran en la Tabla 2; después del tratamiento MQ-PT, la tenacidad al impacto promedio de la bola fundida es de 12,6 J/cm, que es aproximadamente 10 J/cm más alta que la del tratamiento de enfriamiento por aire, aproximadamente 4 veces más alta que la del tratamiento de enfriamiento por aire y aproximadamente 2 veces más alta que la del tratamiento de temple con aceite. Se puede concluir que la bola fundida con alto contenido de cromo tratada por el proceso MQ-PT no solo tiene una dureza muy alta, sino que también tiene una tenacidad al impacto muy buena y es mucho más alta que el proceso de tratamiento térmico convencional.
