+86-563-4308666
Eng
Спросите любого, кто управляет шаровой мельницей, что он проверяет в первую очередь по характеристикам мелющих шаров, и ответ почти всегда будет твердость. Легко понять, почему: твердость — это показатель, который указывается в тендерах, сравнивается между поставщиками и, похоже, обещает более длительный срок службы. После многих лет литья и термообработки шаров с высоким содержанием хрома в Нинго мы поняли, что твердость чугуна с высоким содержанием хрома — это не просто число, а история о совместной работе химии, карбидной структуры и термической обработки. Число имеет значение, но только тогда, когда вы знаете, что его породило и с чем оно сравнивается.
В этом руководстве рассказывается, какие на самом деле представляют собой значения твердости мелющих шаров из чугуна с высоким содержанием хрома, диапазоны, с которыми мы обычно работаем, и вопросы, которые стоит задать перед отправкой заказа на покупку.
Что на самом деле измеряет твердость чугунного шара с высоким содержанием хрома
Твердость описывает устойчивость материала к локализованной пластической деформации. Внутри стана это приводит к устойчивости к царапанию, строже и постепенной потере металла. Однако чугун с высоким содержанием хрома не является однородным блоком материала. Это композит: очень твердые карбиды хрома типа M7C3, микротвердость которых обычно составляет от 1100 до 1300 HV, заключенные в мартенситную матрицу, которая сама прошла термообработку до контролируемого уровня.
Эта структура объясняет, почему в одном разговоре появляются две шкалы. Rockwell C (HRC) позволяет быстро и практично определить объемную твердость поверхности шара. Виккерс (HV) используется, когда нужно измерить отдельный твердосплавный сплав или тонкий закаленный корпус. Когда кто-то указывает 60 HRC для шара с высоким содержанием хрома, он описывает среднюю реакцию композита с карбидной матрицей на алмазный индентор, а не твердость самих карбидов.
Не менее важно и то, где проводится чтение. Для испытания шар обычно шлифуется в одном месте, а отдельный участок вырезается, чтобы увидеть, как твердость меняется от поверхности к сердцевине. Крутой перепад от гильзы к центру обычно указывает на хрупкую оболочку, которая скорее расколется, чем плавно изнашивается при ударе.
Типичные диапазоны твердости шариков из чугуна с высоким содержанием хрома
В качестве практической справки в таблице ниже показаны диапазоны, с которыми мы обычно работаем, для литых мелющих шаров с высоким содержанием хрома, сгруппированные по уровню хрома. Они являются ориентировочными, а не абсолютными, поскольку диаметр шарика, содержание углерода и точный цикл термообработки смещают результат на несколько пунктов в ту или иную сторону.
| Семья классов | Примерное содержание хрома | Твердость поверхности (HRC) | Твердость сердцевины (HRC) | Где обычно подходит |
|---|---|---|---|---|
| Высокохромированный, стандартный | от 10 до 13% | от 58 до 62 | с 55 по 59 | Помол цементного сырья, общее помол |
| Высокий хром, средний диапазон | от 15 до 18% | от 60 до 64 | с 57 по 61 | Горное дело и переработка полезных ископаемых |
| Сверхвысокое содержание хрома | 20% и выше | от 62 до 66 | от 58 до 62 | Абразивные руды, мельницы большого диаметра |
Стоит подчеркнуть два момента. Во-первых, карбиды в шарике с твердостью 60 HRC намного тверже, чем можно предположить по общим показаниям, поскольку HV 1100 уже находится за пределами практической вершины шкалы Роквелла C. Во-вторых, переход на более высокую марку хрома повышает износостойкость главным образом за счет увеличения объема и сплошности карбида, а не за счет повышения твердости матрицы.
Стандартный литой шлифовальный шар с высоким содержанием хрома Стандартный литой мелющий шар с высоким содержанием хрома для горнодобывающей промышленности и помола цемента, предлагается в различных диаметрах и марки ZQCr12 для сравнения базовой твердости. Посмотреть продукт → Стандартный литейный шар с высоким содержанием хрома, указанный выше, — это марка, с которой начинают большинство клиентов, и обычно именно с ним следует провести первое сравнение твердости.
Что на самом деле определяет конечную твердость
Химия на первом месте
Хром и углерод вместе определяют, сколько карбидов образуется и какого типа. В чугуне с высоким содержанием хрома обычно содержится примерно от 10% до 28% хрома, а углерода - от 2,0% до 3,3%. Соотношение между двумя элементами является более полезным индикатором поведения, чем любой элемент, прочитанный отдельно.
Термическая обработка сделает все остальное
Температура аустенизации, метод закалки и температура отпуска определяют окончательный баланс. Опубликованные работы по мелющим шарам из чугуна с высоким содержанием хрома показали, например, что закалка при температуре около 980 °C и отпуск около 400 °C могут обеспечить твердость примерно 60,5 HRC вместе с ударной вязкостью около 6 Дж/см². Поднимите температуру отпуска, и твердость упадет, а ударная вязкость повысится; опустите его, и вы получите более твердый, но более хрупкий мяч.
Размер сечения и метод литья
Шар диаметром 100 мм медленнее отдает тепло в своем центре, чем шар диаметром 40 мм, поэтому ядро всегда будет находиться ниже поверхности. Литье в металлические формы и литье в песчаные формы также по-разному отводят тепло, поэтому один и тот же химический состав может давать заметно разные результаты при разных диаметрах.
Почему одна только твердость не обеспечит работу мельницы
Мяч должен выдержать удар, прежде чем он начнет постепенно изнашиваться. По нашему опыту, хорошо изготовленные шарики с высоким содержанием хрома при правильно контролируемом цикле термообработки имеют процент разрушения ниже 1%, но этот показатель зависит не только от номера HRC в сертификате. Остаточный аустенит, микротрещины от агрессивной закалки и включения из расплава — все это может превратить твердый шар в недолговечный.
Вот почему мы всегда рассматриваем твердость и ударную вязкость одновременно. Шарик с твердостью 66 HRC, который растрескивается через несколько сотен часов, стоит намного дороже, чем шарик с твердостью 60 HRC, который изнашивается равномерно в течение всего срока службы. Целью является уровень твердости, соответствующий условиям эксплуатации, а не просто максимально возможный показатель.
Шлифовальный шар со сверхвысоким содержанием хрома Модернизированный литой мелющий шар с высоким содержанием хрома марок ZQCr15–ZQCr26 для сухого или мокрого измельчения руды, где необходимо сбалансировать твердость и ударную вязкость. Посмотреть продукт → Для крупных мельниц и высокоабразивных руд литейный шар со сверхвысоким содержанием хрома является тем сортом, где этот баланс становится наиболее актуальным.
Подбор твердости шара в зависимости от вашей мельницы и руды
Не существует универсальной «лучшей» твердости, есть только разумное соответствие. Диаметр мельницы определяет энергию удара, которую должен поглотить шар: более крупные мельницы с большей высотой падения требуют большей прочности, поэтому погоня за верхним пределом диапазона твердости может сработать против вас. Абразивность руды, обычно обусловленная содержанием кремнезема, заставляет принять другое решение, отдавая предпочтение более высокому содержанию хрома и карбидов.
Скорость мельницы, химический состав пульпы, работа в мокром или сухом виде, а также размер заправляемых шаров также влияют на износ. Обычно мы запрашиваем диаметр мельницы, тип руды и текущий срок службы в граммах на тонну руды, прежде чем рекомендовать марку, поскольку эти три ответа сужают выбор быстрее, чем любая каталожная таблица. Более широкий обзор нашего ассортимента литья доступен на сайте мелющие шары с высоким содержанием хрома страницу, если вы хотите напрямую сравнить оценки.
Облицовка шаровой мельницы из стали со сверхвысоким содержанием марганца Упрочняющая футеровка мельницы ZGMn17Cr2 для шаровых мельниц, мельниц ПСИ и дробилок, подвергающихся сильным ударам, предназначенная для выбора вместе с мелющими телами. Посмотреть продукт → Другая половина уравнения износа – это футеровка мельницы. Очень твердый мяч, столкнувшийся с несоответствующей гильзой, может изнашивать оболочку быстрее, чем она изнашивается сама, поэтому эти два материала заслуживают того, чтобы выбирать их вместе.
Как мы проверяем твердость перед тем, как шар покинет завод
Испытание на твердость имеет смысл только в том случае, если оно каждый раз проводится одинаково. В соответствии с нашей системой качества ISO 9001 каждая производственная партия проходит процедуру, которая включает в себя:
- Отбор проб из определенных позиций партии, а не из наиболее удобных шаров.
- Подготовка поверхности на ровной поверхности для удаления обезуглероженной корки перед испытанием.
- Испытание Rockwell C в соответствии с ISO 6508 или ASTM E18, с переходом на HV или HB, если этого требует заказчик.
- Разрез для подтверждения твердости сердцевины и глубины гильзы, а не только показаний поверхности.
- Металлографические проверки распределения карбидов, а также испытания на удар и падение одной партии.
- Запись результатов по номеру плавки, чтобы можно было отследить сертификат до фактической плавки.
Мы также напоминаем клиентам, что разброс в одну или две точки HRC в партии является нормальным и ожидаемым. Что не должно меняться, так это модель: прочный корпус, контролируемый сердечник и прочность, выдерживающая эксплуатацию.
Краткий контрольный список перед заказом
Когда вы сравниваете расценки на мелющие шары из чугуна с высоким содержанием хрома, несколько вопросов отделяют полезные характеристики от декоративных:
- Какая шкала использовалась и показания снимались на поверхности или на разрезе керна?
- Есть ли профиль твердости по всему шару или только одна цифра?
- Какая ударная вязкость сопровождает эту твердость?
- Соответствует ли предлагаемая марка диаметру вашей мельницы и абразивности руды?
- Можете ли вы протестировать пробную партию на своей собственной схеме, прежде чем делать полный заказ?
Твердость — действительно полезное число, и оно заслуживает того внимания, которое ему уделяется. Просто он работает лучше всего, когда его читают вместе с химией, микроструктурой и прочностью, а не изолированно. Если вы взвешиваете сорта для конкретного завода, наша команда всегда рада просмотреть ваши эксплуатационные данные и обсудить возможные варианты и варианты. Руководство по выбору мелющих шаров для горнодобывающей промышленности это хорошее место для начала сравнения.
