Plaques d'impact en acier à haute teneur en manganèse (représentées parZGMn13), grâce aux propriétés uniques conférées par le procédé d'hydro-durcissement, sont devenues des composants de base résistants à l'usure dans les équipements utilisés pour broyer des roches dures (comme le granite, le basalte et le minerai de fer).Leurs effets etrésistance à l'usureLes caractéristiques du matériau, les principes du procédé, les avantages de performance et la valeur d'application sont analysés en détail ci-dessous:
Je suis...Fondation de base:La "liage de performance" de l'acier à haute teneur en manganèse ZGMn13 et l'hydro-durcissement
Le ZGMn13 est un acier austénitique typique à haute teneur en manganèse avec une teneur en carbone de 1,0 à 1,4% et une teneur en manganèse de 11 à 14%.Ce ratio élevé de carbone et de manganèse est une condition préalable à sa résistance aux chocs et à l'usure, mais l'hydro-durcissement (traitement en solution suivi d'un étanchement à l'eau) est nécessaire pour activer ces propriétés.
Principe du procédé de durcissement hydraulique:
ZGMn13les pièces moulées sont chauffées à 1050-1100 °C et maintenues pendant une période suffisante (généralement de 2 à 4 heures) pour permettre aux carbures (tels que le Fe3C et le Mn3C) de se dissoudre complètement dans la matrice d'austénite,formant une structure uniforme en austénite monophasiqueL'acier est ensuite rapidement refroidi dans l'eau (déglaçage à l'eau) pour inhiber la précipitation de carbure pendant le processus de refroidissement.
Modifications des performances après traitement:
Non traitéesZGMn13: Les carbures sont répartis en réseau ou en blocs aux extrémités des grains, ce qui rend le matériau fragile (dureté d'environ 200 HB), facilement fracturé par impact,et présentant une faible résistance à l'usure.
Après étanchement à l'eau:On obtient une structure d'austénite pure, avec une dureté réduite à 180-220 HB et une ténacité significativement améliorée (ténacité au choc αk ≥ 150 J/cm2).Il présente également des propriétés de "durcissement à l'usure", le mécanisme de base de sa résistance aux chocs et à l'usure..
II. Principaux avantages de performance: "Résistance aux chocs + résistance à l'usure" à double noyau pour le concassage de roches dures
Au cours du processus de broyage des roches dures, les plaques d'impact doivent résister à des chocs rocheux à haute fréquence et à haute énergie (forces d'impact atteignant des milliers de newtons),ainsi que le frottement glissant et l'usure de compression de la rocheLes performances du ZGMn13 durci à l'eau correspondent exactement à cette condition de fonctionnement:
Résistance aux chocs: "Touche pour résistance aux chocs, prévention des fractures"
La structure monophasique d'austénite durcie à l'eau est extrêmement résistante, absorbant l'énergie générée par les impacts de roches dures sans se fissurer ni se casser.Comparé aux aciers résistants à l'usure ordinaires (tels que NM450), la résistance à l'impact de ZGMn13 est 3 à 5 fois supérieure, ce qui lui permet de résister aux "charges d'impact instantanées" du concassage de roches dures, empêchant une défaillance prématurée de la plaque d'impact,comme l'effondrement des bords et les fissures. Résistance à l'usure: "Résistance à l'usure dynamique"
La résistance à l'usure de ZGMn13 ne dépend pas de sa dureté initiale élevée, mais plutôt de l'"effet de durcissement du travail sous charge d'impact".
Lorsque la roche dure frappe ou presse la surface de la plaque d'impact, la matrice d'austénite subit une déformation plastique et les atomes de carbone s'agglomèrent à des dislocations pour former de la martensite et des carbures.La dureté de surface augmente rapidement de 200HB à 500-800HB, créant une couche de surface dure et résistante à l'usure.
Après l'usure de la couche de surface, la matrice d'austénite non durcie en dessous reste exposée, durcissant à nouveau lors d'impacts ultérieurs, obtenant une "résistance à l'usure dynamique".Cette propriété de durcissement par l'usage s'adapte parfaitement au cycle d'usure des roches dures., évitant les défauts des aciers ordinaires: dureté fixe et usure irréversible.
Dans le concassage de roches dures, les "matériaux purement durs et fragiles" (tels que la fonte à haute teneur en chrome) ont une dureté initiale élevée mais une faible résistance aux chocs et sont sujettes à la fissuration."Matériaux purement résistants" (tels que l'acier au carbone ordinaire) résistent aux chocs mais ont une dureté faible et sont sujets à l'usure et à la défaillance.ZGMn13, grâce à un traitement de durcissement à l'eau, permet d'obtenir une combinaison de "matrice dure + couche de surface durcie dynamiquement", obtenant à la fois une résistance aux chocs et à l'usure,résoudre la contradiction entre "dur mais fragile", dur mais doux. "
III. Valeur d'application: la logique de base du "doublement de la durée de vie" dans le concassage de roches dures
Dans les équipements de concassage de roches dures (tels que les concasseurs à choc et les concasseurs à marteaux), le "doublement de la durée de vie" de la plaque de choc ZGMn13 durcie à l'eau n'est pas exagéré;il démontre des avantages de performance basés sur les conditions d'exploitation réelles:
Réduction des défaillances prématurées et prolongation de la durée de vie effective
L'acier ordinaire résistant à l'usure (comme le Q355 avec une couche d'usure soudée) est sujette à la fracture en raison d'une résistance insuffisante aux chocs sous l'impact de roches dures (généralement une période de défaillance de 1 à 2 mois).La plaque d'impact ZGMn13En outre, l'effet de durcissement au travail ralentit l'usure, ce qui se traduit par une durée de vie effective de 3 à 6 mois, doublant ainsi sa durée de vie.
Réduction des coûts d'exploitation et de maintenance et amélioration de l'efficacité des équipements.
Réduction de la fréquence de remplacement: le doublement de la durée de vie signifie 50% de remplacement de plaques d'impact en moins, ce qui réduit les temps d'arrêt pour le démontage et l'assemblage (chaque remplacement nécessite 4 à 8 heures),et améliorer l'efficacité des équipements.
Réduction de la consommation de pièces de rechange: il n'est pas nécessaire d'acheter et de stocker fréquemment des pièces de rechange, ce qui réduit les coûts d'inventaire et d'approvisionnement.
Convient pour le concassage à forte charge: maintient des performances stables même lors du concassage du basalte et du granit à haute dureté (dureté de Mohs > 7),éviter les problèmes tels que la taille des particules de produit écrasé non conforme et les interruptions de production causées par une défaillance des composants.
IV. Précautions d'utilisation: Veiller à la pleine efficacité
Il doit correspondre aux "conditions de charge d'impact"
Le durcissement au travail de ZGMn13 nécessite une énergie d'impact suffisante (qui nécessite généralement une contrainte d'impact ≥ 200 MPa).l'effet de durcissement est insuffisant et la résistance à l'usure est considérablement réduiteDans ces cas, la fonte à haute teneur en chrome est plus économique.
L'acier ZGMn13 trempé à l'eau est sensible à la "brise à basse température de l'austénite" en dessous de -40°C, ce qui entraîne une forte baisse de la ténacité aux chocs.il est impropre aux équipements de concassage en extérieur dans les régions froides. (Il convient d'utiliser de l'acier à haute teneur en manganèse avec une ténacité à basse température améliorée, tel que ZGMn13Cr2.)
Contrôler la taille des particules du matériau broyé.
Bien qu'il ait une forte résistance aux chocs,il doit être évité d'avoir un impact direct avec des roches dures de grande taille (par exemple des rochers plus grands que l'ouverture d'alimentation) pour éviter une déformation excessive localisée ou des dommages à la matrice, ce qui affecterait la durée de vie globale.
En résumé, la plaque d'impact en acier à haute teneur en manganèse ZGMn13 durci à l'eau, grâce à la combinaison de "durcissement à l'eau pour activer la ténacité + durcissement de travail pour améliorer la résistance à l'usure," aborde précisément les deux exigences de "résistance aux chocs" et "résistance à l'usure" dans le concassage de roches duresIl s'agit d'un composant de base et préféré pour le concassage de roches dures dans des industries telles que l'exploitation minière, les matériaux de construction et la métallurgie.
Plaques d'impact en acier à haute teneur en manganèse (représentées parZGMn13), grâce aux propriétés uniques conférées par le procédé d'hydro-durcissement, sont devenues des composants de base résistants à l'usure dans les équipements utilisés pour broyer des roches dures (comme le granite, le basalte et le minerai de fer).Leurs effets etrésistance à l'usureLes caractéristiques du matériau, les principes du procédé, les avantages de performance et la valeur d'application sont analysés en détail ci-dessous:
Je suis...Fondation de base:La "liage de performance" de l'acier à haute teneur en manganèse ZGMn13 et l'hydro-durcissement
Le ZGMn13 est un acier austénitique typique à haute teneur en manganèse avec une teneur en carbone de 1,0 à 1,4% et une teneur en manganèse de 11 à 14%.Ce ratio élevé de carbone et de manganèse est une condition préalable à sa résistance aux chocs et à l'usure, mais l'hydro-durcissement (traitement en solution suivi d'un étanchement à l'eau) est nécessaire pour activer ces propriétés.
Principe du procédé de durcissement hydraulique:
ZGMn13les pièces moulées sont chauffées à 1050-1100 °C et maintenues pendant une période suffisante (généralement de 2 à 4 heures) pour permettre aux carbures (tels que le Fe3C et le Mn3C) de se dissoudre complètement dans la matrice d'austénite,formant une structure uniforme en austénite monophasiqueL'acier est ensuite rapidement refroidi dans l'eau (déglaçage à l'eau) pour inhiber la précipitation de carbure pendant le processus de refroidissement.
Modifications des performances après traitement:
Non traitéesZGMn13: Les carbures sont répartis en réseau ou en blocs aux extrémités des grains, ce qui rend le matériau fragile (dureté d'environ 200 HB), facilement fracturé par impact,et présentant une faible résistance à l'usure.
Après étanchement à l'eau:On obtient une structure d'austénite pure, avec une dureté réduite à 180-220 HB et une ténacité significativement améliorée (ténacité au choc αk ≥ 150 J/cm2).Il présente également des propriétés de "durcissement à l'usure", le mécanisme de base de sa résistance aux chocs et à l'usure..
II. Principaux avantages de performance: "Résistance aux chocs + résistance à l'usure" à double noyau pour le concassage de roches dures
Au cours du processus de broyage des roches dures, les plaques d'impact doivent résister à des chocs rocheux à haute fréquence et à haute énergie (forces d'impact atteignant des milliers de newtons),ainsi que le frottement glissant et l'usure de compression de la rocheLes performances du ZGMn13 durci à l'eau correspondent exactement à cette condition de fonctionnement:
Résistance aux chocs: "Touche pour résistance aux chocs, prévention des fractures"
La structure monophasique d'austénite durcie à l'eau est extrêmement résistante, absorbant l'énergie générée par les impacts de roches dures sans se fissurer ni se casser.Comparé aux aciers résistants à l'usure ordinaires (tels que NM450), la résistance à l'impact de ZGMn13 est 3 à 5 fois supérieure, ce qui lui permet de résister aux "charges d'impact instantanées" du concassage de roches dures, empêchant une défaillance prématurée de la plaque d'impact,comme l'effondrement des bords et les fissures. Résistance à l'usure: "Résistance à l'usure dynamique"
La résistance à l'usure de ZGMn13 ne dépend pas de sa dureté initiale élevée, mais plutôt de l'"effet de durcissement du travail sous charge d'impact".
Lorsque la roche dure frappe ou presse la surface de la plaque d'impact, la matrice d'austénite subit une déformation plastique et les atomes de carbone s'agglomèrent à des dislocations pour former de la martensite et des carbures.La dureté de surface augmente rapidement de 200HB à 500-800HB, créant une couche de surface dure et résistante à l'usure.
Après l'usure de la couche de surface, la matrice d'austénite non durcie en dessous reste exposée, durcissant à nouveau lors d'impacts ultérieurs, obtenant une "résistance à l'usure dynamique".Cette propriété de durcissement par l'usage s'adapte parfaitement au cycle d'usure des roches dures., évitant les défauts des aciers ordinaires: dureté fixe et usure irréversible.
Dans le concassage de roches dures, les "matériaux purement durs et fragiles" (tels que la fonte à haute teneur en chrome) ont une dureté initiale élevée mais une faible résistance aux chocs et sont sujettes à la fissuration."Matériaux purement résistants" (tels que l'acier au carbone ordinaire) résistent aux chocs mais ont une dureté faible et sont sujets à l'usure et à la défaillance.ZGMn13, grâce à un traitement de durcissement à l'eau, permet d'obtenir une combinaison de "matrice dure + couche de surface durcie dynamiquement", obtenant à la fois une résistance aux chocs et à l'usure,résoudre la contradiction entre "dur mais fragile", dur mais doux. "
III. Valeur d'application: la logique de base du "doublement de la durée de vie" dans le concassage de roches dures
Dans les équipements de concassage de roches dures (tels que les concasseurs à choc et les concasseurs à marteaux), le "doublement de la durée de vie" de la plaque de choc ZGMn13 durcie à l'eau n'est pas exagéré;il démontre des avantages de performance basés sur les conditions d'exploitation réelles:
Réduction des défaillances prématurées et prolongation de la durée de vie effective
L'acier ordinaire résistant à l'usure (comme le Q355 avec une couche d'usure soudée) est sujette à la fracture en raison d'une résistance insuffisante aux chocs sous l'impact de roches dures (généralement une période de défaillance de 1 à 2 mois).La plaque d'impact ZGMn13En outre, l'effet de durcissement au travail ralentit l'usure, ce qui se traduit par une durée de vie effective de 3 à 6 mois, doublant ainsi sa durée de vie.
Réduction des coûts d'exploitation et de maintenance et amélioration de l'efficacité des équipements.
Réduction de la fréquence de remplacement: le doublement de la durée de vie signifie 50% de remplacement de plaques d'impact en moins, ce qui réduit les temps d'arrêt pour le démontage et l'assemblage (chaque remplacement nécessite 4 à 8 heures),et améliorer l'efficacité des équipements.
Réduction de la consommation de pièces de rechange: il n'est pas nécessaire d'acheter et de stocker fréquemment des pièces de rechange, ce qui réduit les coûts d'inventaire et d'approvisionnement.
Convient pour le concassage à forte charge: maintient des performances stables même lors du concassage du basalte et du granit à haute dureté (dureté de Mohs > 7),éviter les problèmes tels que la taille des particules de produit écrasé non conforme et les interruptions de production causées par une défaillance des composants.
IV. Précautions d'utilisation: Veiller à la pleine efficacité
Il doit correspondre aux "conditions de charge d'impact"
Le durcissement au travail de ZGMn13 nécessite une énergie d'impact suffisante (qui nécessite généralement une contrainte d'impact ≥ 200 MPa).l'effet de durcissement est insuffisant et la résistance à l'usure est considérablement réduiteDans ces cas, la fonte à haute teneur en chrome est plus économique.
L'acier ZGMn13 trempé à l'eau est sensible à la "brise à basse température de l'austénite" en dessous de -40°C, ce qui entraîne une forte baisse de la ténacité aux chocs.il est impropre aux équipements de concassage en extérieur dans les régions froides. (Il convient d'utiliser de l'acier à haute teneur en manganèse avec une ténacité à basse température améliorée, tel que ZGMn13Cr2.)
Contrôler la taille des particules du matériau broyé.
Bien qu'il ait une forte résistance aux chocs,il doit être évité d'avoir un impact direct avec des roches dures de grande taille (par exemple des rochers plus grands que l'ouverture d'alimentation) pour éviter une déformation excessive localisée ou des dommages à la matrice, ce qui affecterait la durée de vie globale.
En résumé, la plaque d'impact en acier à haute teneur en manganèse ZGMn13 durci à l'eau, grâce à la combinaison de "durcissement à l'eau pour activer la ténacité + durcissement de travail pour améliorer la résistance à l'usure," aborde précisément les deux exigences de "résistance aux chocs" et "résistance à l'usure" dans le concassage de roches duresIl s'agit d'un composant de base et préféré pour le concassage de roches dures dans des industries telles que l'exploitation minière, les matériaux de construction et la métallurgie.
