Аннотаци
ВВЕДЕНИЕ 4
1 АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ
ДЕТАЛЕЙ ДРОБИЛЬНО - РАЗМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 6
1.1 Анализ условий работы молотков дробилки и предъявляемые к ним
требования 6
1.2 Износостойкие сплавы, применяемые для деталей горно - дробильного
оборудования 14
1.3 Механизмы износа деталей 20
1.4 Факторы, влияющие на износостойкость 24
1.5 Влияние структурных составляющих на износостойкость 31
1.6 Влияние легирующих элементов на износостойкость 34
1.7 Влияние термической обработки на износостойкость 39
1.8 Контроль качества термической обработки и анализ возможного брака ... 41
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 45
2.1 Исследуемые материалы 45
2.2 Определение твердости исследуемых образцов 46
2.3 Исследование структуры 48
2.4 Сравнение экспериментальных данных об опытно - промышленных
испытаниях молотков дробилки 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Молотковые дробилки являются одним из основных видов горно - обогатительного оборудования и широко используются на отечественных и зарубежных горно - обогатительных предприятиях для измельчения руды. Материалы для изготовления молотков в машиностроении - стали и чугуны. Выбор материала определяется перерабатываемым сырьем, размерами необходимой на выходе фракции, условиями работы и технологическими соображениями. Основным материалом для изготовления молотков дробилки Sandvik С1512 является термически обработанная легированная сталь 110Г13Л, обеспечивающая высокую прочность, а также высокую твердость и износостойкость. Поступающие в адрес ООО «Ремонтно - механический завод» претензии по сроку службы изделий из данного сплава выявили потребность в его рациональной замене. Материал должен обладать широким спектром специальных свойств, таких как высокая прочность, износостойкость, коррозионная стойкость и других, способных обеспечить безотказную работу деталей и оборудования в различных условиях эксплуатации. Подобными свойствами обладают легированные белые чугуны.
Белые хромистые чугуны широко применяются во многих отраслях промышленности при добыче разных руд, угля, камня, песка. Традиционно такие чугуны относили к хрупким материалам, что существенно ограничивало области его использования. Однако достигнутые в последние годы успехи в области легирования, модифицирования и термической обработки значительно меняют представления об их свойствах и возможных сферах применения. Все более широко хромистый чугун применяют как материал для деталей машин и механизмов, подвергающихся интенсивному изнашиванию, окислению и коррозии. Легирование хромом придает чугунам высокую абразивную стойкость благодаря присутствию в структуре карбидной составляющей, а также коррозионную стойкость за счет легирования металлической основы.
Проблема повышения долговечности оборудования для металлургической, горнодобывающей, перерабатывающей промышленности связана с выбором перспективных материалов, обладающих не только повышенной прочностью, но и рядом специальных свойств, обеспечивающих длительную и надежную работу отливок в самых разнообразных условиях эксплуатации. В связи с этим целью данной магистерской диссертации является рассмотрение целесообразности замены стали 110Г13Л на чугун ИЧ210Х30Г3 при изготовлении молотков дробилки Sandvik C1512.
Для достижения поставленной цели сформированы следующие задачи:
• изучить теоретические данные об износостойких сплавах, применяемых для деталей горно-дробильного оборудования;
• исследовать структуру и свойства отливок из стали 110Г13Л и высокохромистого чугуна ИЧ210Х30Г3;
• провести опытно-промышленные исследования.
В данной работе была рассмотрена целесообразность замены высокомарганцевой стали 110Г13Л на высокохромистый чугун ИЧ210Х30Г3 для молотков дробилки Sandvik С1512.
В результате решения поставленных задач были рассмотрены условия эксплуатации молотков дробильно - размольного оборудования, виды и механизмы износа деталей, факторы, влияющие на износостойкость стали 110Г13Л и чугуна ИЧ210Х30Г3, проведены исследования структуры и свойств сплавов, а также опытно - промышленные испытания.
Высокое содержание твердых карбидов в структуре и прочная связь с металлической матрицей, позволяют деталям из белого чугуна выдерживать длительную эксплуатацию в различных абразивно - активных средах. С точки зрения современных представлений о механизмах изнашивания в условиях абразивного и ударно - абразивного изнашивания, оптимальной считается структура, содержащая металлическую основу, прочно удерживающую карбиды, состоящую из мартенсита и аустенита, при наличии карбидов. При нагреве и выдержке в ходе термической обработки растворимость углерода в металлической основе увеличивается, что вызывает частичное растворение карбидной фазы. В процессе охлаждения происходит выделение мелкодисперсных карбидов, которые не образуют жесткого каркаса, что повышает пластические свойства чугуна и улучшает обрабатываемость. Структура исследуемого чугуна состоит из ледебурита, мартенсита, остаточного аустенита и карбидов хрома. Такой чугун обладает хорошей износостойкостью и коррозионной стойкостью.
Применение белого износостойкого высокохромистого чугуна ИЧ210Х30Г3 взамен высокомарганцевой стали 110Г13Л позволило в 3 раза увеличить срок службы быстро изнашиваемых деталей, в частности молотков дробилки.
