Міністерство освіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Кафедра "Технології машинобудування"
Реферат
"Мікроструктура зносостійких чавунів для виготовлення промислових мелючих куль"
Дисципліна: фізика металів
Львів – 2008р
Зміст
Вступ
1. Теоретичні дані. Аналіз експлуатації мелючих куль
2. Характеристика досліджуваних матеріалів
3. Розробка оптимального складу хромистого чавуну, для даного типу робіт
4. Розроблення рекомендованої технології лиття мелючих куль
5. Результати виробництва мелючих куль з чавуну ИЧ280Х15Г4Т, що відливали на модулі ВВЛ за розробленою технологією
Висновки
Література
Вступ
На Україні та у країнах СНД використовувалась та використовується зараз високопродуктивна технологія одержання сталевих куль, що включає поперечно-гвинтову прокатку та подальше гартування з самовідпуском у агрегатах безперевної дії. Головним недоліком такої технології є низька твердість і, відповідно, зносостійкість куль, особливо великого діаметра. В зв’язку з цим, в промислово розвинених країнах до 30% мелючих куль виготовляється з білих чавунів методом лиття. Такі кулі мають стійкість у 3...5 разів вищу, ніж стійкість сталевих куль. На Україні об’єм виробництва чавунних мелючих тіл не перевищує 2% від загального випуску і обмежується цильпебсами (конічні мелючі тіла) та кулями малого діаметру (не більше 60мм). Кулі великих діаметрів виготовляються за кордоном з високолегованих чавунів типу ніхард та з хромистих чавунів. На Україні такі кулі не виготовляють через наявність у їх складі дефіцитних легуючих елементів, а також через відсутність економічних та продуктивних технологій. Необхідність у легуванні чавунів дефіцитними елементами пов’язана з тим, що нелеговані чавуни не задовольняють вимогам по ударостійкості мелючих куль. У зв’язку з цим набуває актуальності проблема оптимізації складу зносостійкого чавуну для мелючих куль з метою зниження його легованості. Технології лиття у піщані та металеві форми, що використовуються теперішнього часу, характеризуються низьким коефіцієнтом використання рідкого металу (біля 45...50%) та наявністю грубих ливарних дефектів кулі, що знижують її ударостійкість та зносостійкість. Тому проблема потребує використання способів лиття, що забезпечують направлену кристалізацію рідкого металу з мінімальним розвитком ливарних дефектів, оптимальну макро- та мікроструктуру і високі коефіцієнт використання рідкого металу та продуктивність праці.
1. Аналіз експлуатації мелючих куль
На основі аналізу літературних даних встановлені фактори, що визначають експлуатаційну стійкість мелючих куль. Такими факторами є твердість, достатня в’язкість та зносостійкість. Крім того, за умовами розвантажувально-завантажувальних робіт кулі повинні мати певні магнітні властивості.
Згідно з літературними даними для куль великих діаметрів (80мм та більше) за кордоном використовують хромисті чавуни та стоп ніхард. Оскільки нікель, що є основним легуючим елементом стопу ніхард, у наших умовах є дорогим та дефіцитним матеріалом, в роботі, як базовий матеріал для литих мелючих куль було вибрано хромистий чавун. Встановлено, що основним фактором, який визначає властивості білого чавуну, є склад, кількість та морфологія карбідної фази. Тому найбільш придатний для роботи в умовах ударно-абразивного зносу вибрані чавуни леговані 12...24% хромом. Кристалізація таких чавунів проходить з утворенням карбідів типу (Cr,Fe)7C3, які служать ведучою фазою структури. Аустенітно-хромистокарбідна евтектіка має скелетну будову, при цьому матричною фазою є аустеніт, а розгалуженою фазою - карбід (зазначемо, що у звичайній ледебуритній евтектиці - навпаки). Такими особливостями будови чавуну деякі дослідники пояснюють високий рівень механічних властивостей чавунів з карбідами типу (Cr,Fe)7C3, у порівнянні з низьколегованими чавунами, що містять ледебурітну евтектику.
Аналіз літературних даних про вплив легуючих елементів на структуру та властивості хромистого чавуну дозволив вибрати основну систему Fe-C-Cr-Mn з таким вмістом елементів, мас. доля, %: 1,8...3,2С; 13,0...23,0Cr та 1,0...4,0Mn для подальших досліджень з метою оптимізації складу стопу по службовим властивостям. У огляді відзначено також позитивний вплив модифікування хромистого чавуну титаном.
Поряд з легуванням та модифікуванням вказані також інші методи керування структурою високохромистих чавунів: дією на метал, що кристалізується, фізичними та механічними факторами, а саме вібрацією, відцентровими силами, електромагнітними полями, електронами високої енергії. Механічною дією можна також досягти щільних якісних відливків, а також підвищення виходу придатного.
Проаналізовано вітчизняний досвід виробництва литих куль. До теперішнього часу на Україні литі кулі діаметром більше 60мм не виробляють.
Виконаний аналіз дозволив сформулювати завдання, які необхідно вирішити для досягнення мети роботи.
0 комментариев