【doc】水泥球磨机用中铬铸铁磨球的研究

【doc】水泥球磨机用中铬铸铁磨球的研究 水泥球磨机用中铬铸铁磨球的研究 6一『o水泥球磨机用中铬铸铁磨球的研究 西安公路学院(710061)张长军 西安交通大学贺林 …?………………艺:=====? 体高铬铸铁相当.代替高铬铸铁制造术泥球磨机磨球.在保证耐磨性的前提下降低 成奉.具有明显酌控济最苴. 关键词士曼筮选堡垒垒韭鏖 AnInvestigationofMedium--ChromiumWhileCastIronGrindingBallforCementBallMm ZhangChang】un (Xi'anTnnu[eofHighways) HeLin (Xi'an3iaotongUniversity) Synopsis:Theeffectsofmanganeseasanaddltivealloyingeleaentandheattreatmentte:hnologyo九themechanical propertiesandimpacttatigueandearresistan嘴otmedium— chromiumwhitecastironcontaining2Crwere thvmrigatedIt'sshownthatmedium--chromiumwtfitecastironaHoyedwithmanganesecouldachievegoodmc~hard0.al properH~sbyproperlyloweringquenchingtemperatureandpossessaboutthegameimpacttafig,ewearreslstaneeasthe15 — 2—1martensltichighchromiumwhitec~.qtanwhe九嘴m帅 tahrasirewasperfored.Usingmediumchromiumwhitecast irongrindingballineeffnen'iballmillinsteadofhighchromiumwhiteeastironcanlowerthematerialcostandwouldn't diminishthebali'swearr~i.stance.sothatwhichcouldgainevidenteconomicalbenefit. Keyworks;Medium--chromiumcastironGrindingbah 1前言 高铬一铸铁磨球已在电力,矿山,建材等行业得到 应用.而在水泥茸瞎机上使用的经济效益及社会效益 最为显着.其耐磨性高,破球率低已得到广大用户的公 认[u.但高铬铸铁磨球在水泥行业推广过程中遇到的 最大问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是一敬性投资大.一般水泥厂.特别是中小型 水泥厂难以承受.有报导用低铬铸铁生产水泥球磨机 用磨球嘲.虽然降低了成本.但材料韧性储备小.性能 波动较大而不能令人满意.高铬铸铁磨球的使用性能 优于低铬铸铁瞎球的原因在于其组织中不连续的 M岛型碳化物使磨球具有良好的韧性.保证了安全运 行.但从磨料瞎损机理来讲.由于水泥磨料的硬度低 (I-IV500左右).高硬度的M7CI型碳化物(HVl3001 8?)的抗磨作用实际上不能充分地发挥.而低铬铸铁 中的M型台金渗碳体(HV10001400)与水泥磨 料的硬度比Hm/Ha也远大于0.8,瞎料为软磨料.也 就是说低铬铸铁中的音金渗碳体本身具有抵抗水泥瞎 料瞎损的能力.只是由于M型碳化物的连续同状分 6 布形态使材|l}韧性低.磨球在冲击力作用下易破碎,网 状的碳化物本身也易剥落.从而不能真正地发挥其磨 损抗力.如何改变低铬铸铁中MC型碳化物的形态. 人们已做了大量的工作.如通过炉前孕育处理.炉后热 处理等.但韧性提高的幅度有限.并不能从报本上改变 低铬铸铁与高铬铸铁韧性的差异.舍铬量为7,9 的中铬铸铁如镍硬?型铸铁中的碳化物为M—c及 MsC型混告组织.其分布形态巳不再是连续同状.中铬 铸铁的韧性更接近于高铬铸铁.所中铬铸铁抗水泥 软磨料的冲击磨损抗力值得研究. 造成高铬铸铁成本高的另一个原因.是为提高淬 透性而加^的价格较高的钼,铜台盒元素.为降低成本 在中铬铸铁中再靠钼,铜音金化是不可取的.目前水泥 球磨机瞎球尺寸的发展趋势是为提高研磨效率而小型 化.所以对淬适性的要求也有所降低.A.KPatwathan 等人研究了锰对7"Cr3C中铬自口铸铁的影响?. 结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明:锰台金化的中铬铸铁可获得良好的硬度厦 韧性配合.其关键在于合适的热处理工艺选择. 《铸造技术》2/1994 A.Basak的研究表明.锰会使铬台金白廿铸铁中二次碳 化物的析出量增加.更加均匀弥散地分布于基体中.增 加材料硬度【.但由于锰是促进M型碳化橱形成的 元索.锰加人中铬铸铁中后会不会使其组织中的M7c 型碳化物数量减少.从而恶化碳化橱的分布形态;特别 是承受反复冲击作用的磨球对组织中的残余奥氏体量 较敏感.锰在提高淬透性的同时会使残余奥氏体量 增加较多.这将对中铬铸铁的冲击磨损抗力产生什么 影响.都需进一步研究. 2试验方法 2.1试验用材料 中铬铸铁的铬量选为7,含碳量3.0.加入锰 代替铝和铜来提高材料的淬透性.原材料采用率溪生 铁,20Cr废钢,碳索铬铁及75锰铁.在50】噜中赖感应 电炉内熔化.在保温铸型中模拟瞄0mm磨球砂型中冷 逮浇注22×22X110mm试样.浇温1450?左右.用 0.1的稀土硼台金包内变质处理.试样的化学成分列 于表1中.15—2—1高铬锋铣作为比较材料. 表1试验用材料的化学成分 Tab,1(Yaemlcal~ompodlloa 试样编? l2.9l6.94062082— 23,047.122,l10.85— 33.08083.1Z0.81一 l5—2一l2.95l5.00.60.771.5 — 0.0420.0dl 一 0.0370.025 — 0.04l0.027 0.70.0280.O33 *一:表示不寺谴元素 2.2热处理工艺 采用表2所列的四种热处理工艺以研究淬火温度 及残余奥氏体数量对中铬铸铁组织及性能的影响.残 余奥氏体数量的测定方法见资料比较材料15—2—1 高铬铸铁的热处理工艺采用950~C/4h空冷+250"~/ 2h空冷. 衰2试样的热处理工艺 "lab.2[-Ieat11rca{melBtS.呻dme?' 代号热处理工艺残案奥氏悻量() 样.跨距70ram.由22×22Xll0mm的模拟试佯经磨 削加工获得 2.4磨损试验 本试验在MLD—l0型动载嘻损试验机上测定材 料的冲击磨损抗力.试样R寸10×10x30ram.选用 80耳AkOs及24,80目水泥熟料怍为硬软磨料.冲 击功3,53.硬软磨料的试验周期分别为l5及30分 钟 5试验结果 3.1机械性能 匿1锰对中搏铸铁机械性能的影畸 FiglEffectofman?themechlicproperticsof mediumctLromlumwhitectiron 一^一-一n 图1表示经不同工艺热处理后的含锰中铬铸铁冲 击韧性及硬度与含锰量之间的关系由图可以看出:保 温温度较高时(工艺B.950rC).锰的加入使中铬铸铁 淬火后的硬度有所下降;但保温温度较低时(工艺A. 850~C)锰的加入可以有效地提高材料的硬度.而且使 硬度值大于高温淬火硬度.这一点与高铬铸铁是不同 的.锰对中铬铸铁在同一保温温度下热处理后的冲击 韧性影响不大-但850~3淬火的冲击韧性明显优于 圈2使用软蘑料时不同热赴理状态下2号斌样的失重位 2,3冲击韧性试验2Welghll嘴valu黯ofs州mNm2aftetdlffct蛐theat 冲击韧性试验采用20×20×1lO九1m的无缺13试 trcatrf~=liusingsofiefabra~rv~mcdim 《铸造技术》2/19947 950?淬火的冲击韧性.过时a>8Jm. 3,2冲击磨损性能 图2表示使用2{,80耳水泥熟料软磨斟时热处 理工艺对2号中铬铸铁试样动载磨损失重值的影响及 —2一I高铬铸铁的比较.由图可以看出:岔锰中 与15 铬铸铁经低温淬火(工艺A,850'C)后的耐磨性与比较 材料I5—2一I高铬铸铁相当;而经高温淬火(工艺B. 950"C)的耐磨性则明显低于比较材料,簿}争可提高中 铬铸铁的耐磨性.但其影响最有淬火温度影响大(比较 工艺B,D,A),若岔锰中铬铸铁经高温淬A后.即使再 经过探玲处理-其耐磨性低于经低温淬火而不进行 攥冷处理的中铬铸铁棵蛙理对提高经低温淬火的 中铬铸铁的耐磨性作用不大(比较工艺A,c). 使用80耳Al0s硬磨料时2号中铬铸铁试样在 热处理状态A下的动载磨损失重为69rag,而比较材 料15--2,I高铬铸铁为52rag.高铬铸铁的冲击磨损 抗力明显优于中铬铸铁 4讨论 4.1岔锰中铬铸铁中的碳化物形态 中铬铸铁中的碳化物是由M五M.两种类型 组成.加^锰后袅不会有MnIc出现而增加M蜜碳 化物的数量.恶化碳化物的分市开j态?图3为3号试 样上锰的分布状况,可以看出:在碳化物及基体中锰的 舒布摹本均勺.并没有富锰的碳化劫出现.在不同政 33佯上证时分布杜札Fig3Dixlri~,tionoFmanganesesc~cimenNo3 大倍数下比较1号试洋及3号试样中的碳化韧也证明 中铬铸铙中3.12Mn的加人没有影响碳化物不连续 分布的形态,所"锰的加凡对中铬铸铁的冲击韧性影 响不太.锰的这种特性是由于碳和铬的亲台力远大于 碳和锰的亲台力.碳化铬的生成自由能远低于碳化锰 的生成自由能.中铬铸铁中由于有铬的存在.锰只能部 分地溶于碳铬化台翱中.而不能形成碳锰化台物.这 洋.中铬铸铁中的碳化物形态就主要由铬含量确定,而 锰的加入影响则不大当然若加入的锰量太高时,由于 活度的作用,MnsC形成的可能性是存在无疑的. 4.2热处理工艺对岔锰中铬铸铁组织及性能的影响 与铝,铜等台金元素相比,洛人奥氏体的锰会使 Ms点下降幅度很大,在一定的淬火温度下锰量越高残 采奥氏体数量会越善但是.碳使Ms下降的作用也是 租强的.据资料[6]介绍单位摩尔}丧度的碳原子使Ms 下降的幅度比单位摩尔浓度的锰厩子使M下降的幅 度更大,所以降低奥氏体中的溶碳量也是提高其Ms 点的有效措施.而淬火热处理时保温温度的选择是决 定铸铁中奥氏体溶碳量的主要因素,若采用较低的保 温温度,可使奥氏体中较多的固溶碳以二次碳化物的 形式析出.降低其溶碳量.提高Ms点.二次碳化物的 l析出会不会又使奥氏体中的溶锰量也降低而导致合盒 淬透性的下降呢?对不同保温温虚下析出的二次碳化 一 8一 物进行电子探针分析结果表明.同样由于碳和铬的亲 台力比碳和锰的亲台力大,岔锰中铬铸铁中析出的二 次碳化物中并不富锰-仉然为铬碳化台物.这样淬火温 度降低时二次碳化物的析出会涟基体中的铬,碳含量 降低-而不尝使其溶锰量发生较大变化.锰提高淬透性 的作用也就不会随淬火保温温度的下降而减少,这就 是含锰中铬铸铁可以进行较低温度淬火热处理的基 础.由表2中残余奥氏体的{卿定结果可以看出.850"C 淬火比950"C淬火的残余奥氏体量大幅度下降, 850"C淬火后不仅硬度没有下降,而且由于艘余奥氏体 的减少使硬度显普提高. 低温淬火对中锫铸铁显徽组织的另一个突出影响 是使淬火后获得的马氏体中占碳量下降,二次碳化物 不易长大,尺寸碱小,更加弥散地分布于基体中(圈 4).二者都对提高韧性有利.所以850"C淬火的a值 高于950c淬火的a.值 43碳化物对中铬铸铁耐嘻性的影响 中铬铸铁中那部分M型碳比物硬度为Hv 1000--1200,与A103硬磨料的硬度(HV202G)之比 小于0—8-所M型碳化物不能有效地抵抗A1Oa 的磨损-再加上M型碳化物脆大.硬磨料的冲击 作用会疟其开裂剥落(图5a).使中铬铸铁的耐磨性 比高铬铸铁比较材料要骶得多.而陵用水泥熟料软磨 《铸造技术*2/1994 tajSSUC洱九处理 圈2手试样中的二次瑗化抽×500 【b)950C淬火处理 Fig.4SecondarycarbideittsOed?No2 l)使用AI2Oi嫂料叶 圈52试样磨损面的正切面×200Fig.5 料(HV500左右)时.Mg型碳化橱与其之比则远大于 0.8.碳化物有能力抵抗这种软磨料的磨损.过时既使 冲击力的怍用也不致使碳化物开裂,剥落(图5b). 4.{热处理工艺对含锰中铬铸铁软磨料冲击磨损抗 力的影口向 中铬铸铁中碳化橱抵抗水泥熟料软磨料冲击磨损 抗力的发挥还需基体的良好配台璺950~C淬A的中 铬铸铁(工艺B)动栽瞎损失重高的原因是由于基体中 残余奥氏体数量多.使材料的冲击疲劳抗力降低].将 950~C淬^后的试样再经一196~C冷处理后.残余奥氏 体已下降到很低程度.动载瞎损失重显着减小.但过时 的失重值还是大予经850C淬止的试样(工艺A).可 见中铬铸铁的冲击瞎损抗力不仅受残余奥氏体的影 响.而且与二次化物的形态,马氏体基体中的含碳量 有关.950C淬业的中错铸铁由于二次碳化物足寸大, 分布不弥散而不利于抵抗软磨料的磨损瑚.马氏体中 的含碳量高不利于搏击疲劳抗力的提高__.所以体现 二者综合能力的冲击磨损抗力也就会降低.经850C 低温淬火的中铬铸铁虽然有一定的残余奥氏体量. 但马氏体中碳僬.二次碳『七韧更加弥散分市.使其舶 冲击磨损抗力与比较材料15--2一l高铬铸铁相当.道 时一196?冷处理使残余奥氏体进一步下降已对耐磨 性影响不大 《铸造技术》2/1994 cb)使用水花被席料时 Cto~ssectionofwot-tlsurfaceofspecimenNo.2 5装机运行结果 用3号试祥成分制作o.'38"~80mm磨球.经85&C 淬^处理后在2.6×4.75m的水泥磨机上代替高铬 铸铁磨球装机运行.结果为球耗小于49g/t~.与同一 磨机上使同铬铸铁磨球时的球耗相当.碎球卒为O. 3. 6结论 6.1含铬量为7的中铬铸铁中加锰至3.12时不 会改变糍化物相的形态.对铸铁的韧性没有影响; 6.2与高铬铸铁不同.含锰中铬铸铁需经850?较征 温度下淬火后可获得良好的机械性能>8J/cm. HRC>60} 6.3中铬铸铁中的碳化物能晦有效地抵抗水泥软磨 料的冲击磨损 6—4马氏体基体中的奇碳量及二次碳化物的分布形 态与显微组织中的哉采奥氏体数量一样.都对中铬铸 铁的-巾击磨损杭力有影响经850c滓业的含锰中铬 铸铁可获得较低的马氏体含量,诈散分布的二次碱 化橱形态及较少的残余奥氏体数量.执而具有良好的 软磨料冲击磨损抗力. 枣考文献 1程招冀等.首届奎罾柠摩介质与耐摩计料技术研讨台论 文集北京】992】,24 9 0一『 CuZnA1形状记忆合金在恒温器上应用初探 绵阳新华内燃机总厂(621000)李文彬 哈尔滨科学技术大学王玉柱.. -『r\/Ij.,1 摘要:介绍了cuzn^I形状记忆音盘热一机械特性,患温和驱动曲控制碌理覆其记忆社应在恒温馨上应用.试验 结果表明,Cu--29~z.-3^I邢状记忆台仓控温范围在7,lO?内.谣盖在O.5,1.0?.这种材井用在2OO~C条件 下恒强墓,讯压电馨设喜上作为控制元件.代替价括昂贵双金属片材料.并且具有结构简单,体拒小,琦作是敏,寿命 长.成末低廉,性能稳定等特点.是一种有驻高的垃济社苴和发展前芾的新型功能材料. 关键词:CaZnAI~墅苎堕,邢状记忆社应热机械.特性/习辞希&,叁金l ApplicationofShapeMemoryAlloystotheThermostat L{wenbin (XinhunCombustionEngineWorks) WangYizht~] (HarbinUniwr~tyofSeJent~zandTechnology) 端1矸 Synopsls:Thepaperpresentstheworkingmechanismandthormal-meehanicaicharactetisti esofandthethermo~ensity aswellasthecontrolprlncipIeolshapememoryalloyasthethenm~tat,Theresultsshowthatth eCu一29zn一3AI shapememoryaIloy嚣thethermostatcontrollsworkingtemperatulrewithin7— 1O'Cthepera【11redeviation龃nbe controlledwithinO.51.0?.It讧 suitableforthethermostatofelectricapparaUlsnorklngatthetemperaturebeIow 200?.andwhdchcansubstittltestheexpensivebimetallicplatthermaIcontrollerandhasana bvantageofthesimpIe SUrtlCtUreandsmallsize.quickacting—I伽g辩tvjnglife.1owcost趟 wellasgoodstability.1c豇atypeofmateriealwithhi曲 eeonorni~tlbenifitandwidedevelopingprospect. KeyW0rds!CuZnAIShapememoryalloy 1引言 近年来.形状记忆台金作为功能材料已逐渐披人 们所瞩目.并成为人们的中心议题.最初发现金属具有 记忆效应.可以说是一十偶然机会;w.伯拉在美国海 军武器研究所从事N丁{合金耐蚀性研究工怍.传说 有一次.他在烟灰盘里弄灭燃着的香烟时.盘里的N Ti合金试样一与火接触便立刻变弯了,冷后又恢复. 而且形状与原来相比真假难辩一他在1963年 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 了合 金的记忆效应. 现在人们熟悉的.在实用化方面最有前途的是 N{.Tj合金和铜系合金两大类.近二十多年来.全世界 2王奎忠等.术呢技术.1986(1).25,26 3A.KPaa,dhon.AFs|atC挝MetalJ~una11987 4A.BasakcIa1.Mal~fia~ScienceandTechnology.198B. 9贺非等.蓐摧靡捐.1987il).22,26 8撩祖耀.中国机械 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学鲁材料学击第一届年击论文集 1986.21,8I 7X.H.Faneta】.1990(i38).J7,68 8贺林.术制电力机械.1992i6).28,32 0 有几十十实验室在对其进行研究.据不完全统计.现有 获得专利的Ni-Ti音金器件已有100多种Ni-Ti系列 记忆台金材科.其恢复特性和疲劳性根优盘.疲劳特性 (10次循环也不破坏的最大应力)巴好.Ms一一30"C 的试样在室温下具有40OPa或更高的值.但其价格 高.加工性能也不好.因而在实用化上受到限制.而铜 系合金.由于价格便宜(仅为Nj—T{台盅十分之一).所 以比较有实用价值.故近年来.从事铜系音金的研究较 多.如以一zn—AI,一AJ—Ni,0|一Zn—Al—Nj,ct】一A1-Zn— Mn等.在反复使用额度不太高的场台.尽可能使用铜 系旨金. 2形状记忆舍金原理 酒常的金属(包括合金).在拉{申或弯曲等外部应 力作甩下.不论变形难易都要发生变形如果超过弹性 极限.其变形在击豫外力之后巴不恢复(改变温度也不 恢复).这样的变形口q塑性变形.逍种变形是通过盅属 晶体内的位精在外部应力作用下沿滑移面运动而脱出 晶体表面的方位进行的.位错的运动是不可逆的.郎塑 性变形是不可逆的. 《铸造技术》2/1994