Применение новой технологии MQ-PT в мелющих шарах из белого чугуна (2)
1.Материал и метод испытания
Изделия из высокохромистого чугуна, рассматриваемые в данной статье, изготовлены из горячего металла с температурой 1550 °C, который отливается в шары для помола из высокохромистого чугуна диаметром 80 мм в холодной форме. Химический состав материала показан в таблице 1.
Для анализа микроструктуры литого шара, обработанного процессом MQ-PT, с помощью программного обеспечения Jmatpro были рассчитаны кривые CCT белого чугуна Fe-2.4C-12Cr, кривые непрерывного охлаждения (кривые CCT-RRB), а также кривые микроструктуры и пропорций материалов в стационарном состоянии, как показано на рис. 1. Из рис. 1 видно, что для того, чтобы избежать осаждения перлита и феррита, время пребывания материала в диапазоне температур 520-780 °C должно быть максимально сокращено, а скорость охлаждения образца должна быть выше 1 °C/с. В то же время из-за высокого содержания хрома в отливке чугун легко закаливается и трескается, поэтому его не следует охлаждать со слишком высокой скоростью непрерывного охлаждения.
После обработки процессом MQ-PT шар из высокохромистого чугуна был подвергнут механическим и эксплуатационным измерениям: образец твердости 10 мм x 5 мм x 80 мм был разрезан вдоль радиального направления, и 500RA тип Lo измерял твердость, а стандартный ударный образец 10 мм x 10 мм x 55 мм был разрезан вдоль радиального направления, испытание на удар было проведено на автоматической ударной испытательной машине PTM2200-D1. Образец, микроструктура, микроструктура и микроструктура наблюдались с помощью оптического микроскопа Nikon Eclipse MA200 (OM). Сканирование (SEM) выполняется на оборудовании модели Sirion 200 компании Jeol; выбрано напряжение 10 кВ. Образец Tem в Jeol Jem 2100 просвечивающий, электронный микроскоп, восходящий, наблюдение, ускорение, выбор напряжения 200 кВ. Используя оборудование для испытания на остаточное напряжение, произведенное компанией Jinan Sigma, методом глухого отверстия было измерено остаточное напряжение на поверхности литого шара.
2.Результаты теста и анализ
В процессе MQ-PT быстрое охлаждение реализуется выщелачивающим раствором. Воздушное охлаждение используется для подогрева сточных вод; углерод осаждается и распределяется путем самоотпуска, реализуется самоотпуск. Таким образом, закалка и распределение, закалка, температура и время контролируются временем погружения и извлечения литого шара. На основе литья диаметром 80 мм, шара, NOR, закалки в масле и MQ-PT были испытаны и проанализированы механические свойства и микроструктура. Перед механическими свойствами и анализом поверхностные трещины были обнаружены с помощью дефектоскопии окраски. Было обнаружено, что поверхность литого шара после обработки MQ-PT была хорошей, и трещин не было обнаружено, как показано на рис. 2.
2.1 Твердость
Как показано на рис. 3, после обработки MQ-PT средняя радиальная твердость литого шара с высоким содержанием хрома составляет около 60HRC, что примерно на 17HRC выше, чем у литого шара с воздушным охлаждением, и примерно на 4HRC выше, чем у закаленного в масле. После обработки процессом MQ-PT диапазон изменения твердости составляет ± 1 HRC, изменение радиальной твердости с воздушным охлаждением составляет ± 3 HRC, а изменение радиальной твердости с закалкой в масле составляет ± 2,6 HRC. Однородность твердости обработанных процессом MQ-PT изделий является наилучшей. Высокая твердость и низкий диапазон колебаний твердости очень выгодны для повышения износостойкости материала. Во время процесса MQ-PT шар попеременно несколько раз закаливается водой и воздухом, что позволяет эффективно снизить разницу температур между внутренней и внешней сторонами и улучшить твердость и однородность микроструктуры шара. Разница в твердости между внутренней и внешней частями образцов, охлаждаемых воздухом, является наибольшей, что обусловлено, главным образом, большой разницей механических свойств между высокотвердой карбидной и низкотвердой перлитной матрицей.
2.2 Ударная прочность
Образцы для ударных испытаний по Шарпи размером 10 мм × 10 мм × 55 мм без отслоения были вырезаны из литого шара, и испытание на удар проводилось при комнатной температуре (25 °C) на автоматической ударной испытательной машине PTM2200-D1. Конкретные результаты показаны в Таблице 2; после обработки MQ-PT средняя ударная вязкость литого шара составляет 12,6 Дж/см, что примерно на 10 Дж/см выше, чем при обработке воздушным охлаждением, примерно в 4 раза выше, чем при обработке воздушным охлаждением, и примерно в 2 раза выше, чем при обработке закалкой в масле. Можно сделать вывод, что литой шар с высоким содержанием хрома, обработанный процессом MQ-PT, имеет не только очень высокую твердость, но и очень хорошую ударную вязкость, которая намного выше, чем при обычном процессе термообработки.
