1. Введение в среднехромистые легированные вкладыши

Среднелегированные хромовые вкладыши (Medium Chromium Alloy Liner) — это износостойкий материал, разработанный для условий среднего удара и умеренного до высокого износа. Благодаря оптимизации содержания хрома (7–12%) и многокомпонентному сочетанию легирующих элементов достигается превосходный баланс между износостойкостью, ударной вязкостью и стоимостью, что делает их идеальным выбором для вкладышей мельниц с шаровой нагрузкой, вертикальных мельниц и других измельчающих устройств.

Позиционирование производительности

Высокопрочное хромистое литьё против среднепрочного хромового сплава против низколегированной стали

2. Свойства и преимущества среднехромистых легированных вкладышей

Высокая твёрдость: макротвёрдость обычно находится в диапазоне от HRC 55 до 65 (в закалённом и отпущенном состоянии). Высокотвёрдая матрица мартенсита и высокотвёрдые карбиды хрома вместе обеспечивают превосходную стойкость к абразивному износу.

Хорошая износостойкость: в условиях абразивного износа (особенно при низком и среднем напряжении абразивного износа) износостойкость значительно превосходит высокомарганцовистую сталь (ZGMn13), обычно достигая в 1,5–3 раза больше или даже выше. По износостойкости материал близок или немного уступает высококачественному высокохромистому чугуну (например, Cr20, Cr26), однако его стоимость заметно выгоднее.

Умеренная вязкость: превосходит по вязкости высокопрочный хромистый чугун (особенно высокоуглеродистый и высокихромистый), но уступает высокомарганцовистой стали и качественным легированным сталям. Способна выдерживать ударные нагрузки средней интенсивности, при этом маловероятно возникновение хрупких разрушений или масштабного отслаивания. Подходит для листов барабанов шаровых мельниц, решетчатых плит и некоторых подъемных планок, где удары не особенно интенсивны.

Определённая коррозионная стойкость: добавление хрома придаёт ему способность противостоять коррозии водой и минеральными суспензиями, превосходя по этому показателю обычную углеродистую и низколегированную сталь.

Хорошая прокаливаемость: благодаря таким элементам, как хром, молибден и никель, среднехромистый сплав обладает хорошей прокаливаемостью, что позволяет обеспечить равномерность твердости по всему сечению подкладных плит большой толщины (например, более 100 мм), а сердцевина также получает структуру, в основном состоящую из мартенсита.

3. Классификация материалов и области применения футеровочных плит из среднехромистого сплава

Основные типы материалов

Среднеуглеродистая и среднехромистая сталь типа I: подходит для измельчения в условиях, требующих высокой ударной вязкости, и повышает эффективность измельчения за счет регулировки состояния движения мелющих тел.

Среднеуглеродистая хромовая сталь типа II: содержание углерода немного выше, карбиды распределены более равномерно, износостойкость повышена, что делает её подходящей для условий интенсивного износа.

Высокоуглеродистая хромистая легированная сталь: содержит 0,65–0,7 % углерода и 4,0–4,5 % хрома; за счёт совместного воздействия таких элементов, как медь и ниобий, достигается твёрдость HRC 50–55, а износостойкость в 7,8 раза превышает показатели высокомарганцовистой стали23.

Типичные области применения

Минеральная шаровая мельница: защищает цилиндр от прямого удара размольных тел, подходит для сухого и влажного смешанного процесса измельчения, снижая вибрацию оборудования на 1.

Цементная промышленность: использование альтернативных футеровок из высокомарганцовистой стали решает проблему деформации, снижает затраты на ремонт и способствует энергосбережению и снижению расхода ресурсов².

Аксессуары для дробилки: служат материалом для защитного слоя, амортизируя удары руды и укрепляя конструкцию корпуса 1.

Технология подготовки и инновации в производстве среднехромистых легированных футеровочных плит

Ключевые производственные процессы

Конструктивное проектирование: путём оптимизации состава с помощью многоэлементного легирования, например, добавление 0,2–0,3% рения в высокоуглеродистые среднехромовые вкладыши для модифицирования, что способствует утончению зерна и повышению чистоты расплава стали; при этом исключается использование дорогостоящих элементов Mo и Ni, что позволяет снизить затраты на 23%.

Термическая обработка: с использованием двухсредного закалочного агента достигается точный контроль температуры аустенизации, что позволяет получить композитную структуру из мартенсита + бейнита + остаточного аустенита, обеспечивая оптимальный баланс твердости и вязкости 14.

Литьё и плавка: плавка в индукционной печи средней частоты при 1550°C, литьё верхним методом при 1450°C — обеспечивает однородность состава отливки; в последующем отливки подвергаются очистке и изотермической закалке для снятия внутренних напряжений и оптимизации микроструктуры.

4. Меры предосторожности

1. Соответствие рабочим условиям: избегайте высоких ударных нагрузок: в зонах высоких ударов крупных автогравийных или полуавтогравийных мельниц (например, в верхней части высоких подъемных прутьев) их ударная вязкость может быть недостаточной; поэтому предпочтение следует отдавать высокоударопрочной легированной стали.

Обратите внимание на свойства абразивов: при использовании крайне твёрдых и острых абразивов (например, кварцевого песка) износостойкость может быть ниже, чем у высокопрочного хромистого чугуна.

2. Качество термической обработки: термическая обработка является ключом к раскрытию потенциала среднехромистых сплавов. Низкокачественная термическая обработка приводит к плохой структуре матрицы (например, появлению перлита), неравномерной твердости и низкой вязкости, что значительно сокращает срок службы.

3. Качество литья: внутренние дефекты (шлаковые раковины, включения) часто становятся причиной раннего выхода из строя. Выбирайте поставщиков с надежной репутацией и стабильными технологиями производства.

4. Установка и техническое обслуживание: произведите монтаж в строгом соответствии с нормами, убедившись, что болты надёжно затянуты. Регулярно проверяйте степень затяжки и уровень износа, чтобы предотвратить ослабление вкладышей или их чрезмерный износ, которые могут привести к повреждению筒体.