Coulée renforcée à tic haute résistance

Performance Avantages des moules composites en carbure de titane à haut chrome

Les tiges composites en carbure de titane à haut chrome sont des moulages composites formés par des phases dures uniformément dispersant le carbure de titane (TIC) dans une matrice en alliage à haut chrome. Leurs avantages de performance découlent de la complémentarité synergique entre la forte ténacité et la résistance à la corrosion des alliages de chrome élevé et la forte dureté et la résistance à l'usure du carbure de titane. Ils conviennent particulièrement aux conditions de travail sévères impliquant l'usure, la corrosion et les charges d'impact. Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée de leurs avantages de performance de casting de base:

I. Résistance à l'usure exceptionnelle: équilibrage 'Résistance à l'usure dure ' et 'Impact Wear Resistance '

En tant qu'avantage central des pièces moulées résistantes à l'usure, les bâtonnets composites en carbure de titane à haut chrome abordent les points de douleur des matériaux traditionnels résistants à l'usure - soit 'Hard mais fragile ' ou 'dur mais pas résistant à l'usure ' - à travers une conception structurelle combinant 'phases dures + matrice forte ':::

Résistance à l'usure axée sur la dureté des phases dures: le carbure de titane (TIC), en tant que phase principale résistante à l'usure, a une dureté MOHS de 9 à 9,5. Dispersé uniformément sous forme de particules de taille micron dans la coulée, il forme une barrière rigide résistante à l'usure '. Lorsqu'elles sont exposées à des conditions de travail telles que le broyage du minerai, la disparition des métaux et l'impact des particules, le tic résiste directement à la coupe et à l'extrusion des milieux abrasifs. Sa résistance à l'usure est de 2 à 4 fois celle de la fonte ordinaire de chrome élevé (par exemple, la série CR15), approchant du niveau de résistance à l'usure des matériaux de carbure de titane pur.

Résistance à l'impact garanti par la matrice de chrome élevée: la matrice d'alliage à chrome élevé (contenant généralement 12% à 20% Cr) forme une structure de martensite + carbure après un traitement thermique, présentant à la fois une résistance élevée (résistance à la traction ≥ 800 MPa) et une bonne ténacité (force d'impact ≥ 15 j / cm²). Lorsque la coulée est soumise à des charges d'impact (par exemple, la baisse du matériau, la vibration de l'équipement), la matrice peut absorber l'énergie d'impact, empêchant la phase dure du tic de tomber en raison de la fracture fragile. Par rapport aux pièces moulées pures (sujets à l'écaillage) ou aux pièces d'usure en céramique (mauvaise résistance à l'impact), il est plus adaptable aux scénarios complexes avec à la fois 'usure et impact ' (par exemple, marteaux de concasseur, revêtements de tuyaux de convoyeur).

Ii Excellente résistance à la corrosion: s'adapter à des environnements difficiles avec plusieurs supports

Les alliages de chrome élevés sont eux-mêmes des matériaux classiques résistants à la corrosion, et l'inertie chimique du TIC améliore encore la résistance à la corrosion des pièces moulées composites, ce qui les rend adaptées aux conditions de travail résistantes à l'usure impliquant des milieux corrosifs:

Protection passivatrice de la matrice de chrome élevé: dans l'air, l'eau ou les milieux faiblement corrosifs (par exemple, les eaux usées contenant du soufre, la pulpe de minerai faiblement acide), l'alliage de chrome élevé forme rapidement un film de passivation de Cr₂o₃ dense sur sa surface, empêchant l'oxydation ou la corrosion de la matrice dense. Même si le film de passivation est endommagé localement, les éléments CR peuvent le diffuser et le réparer rapidement pour maintenir la résistance à la corrosion.

Amélioration de la résistance à la corrosion par inertie du tic: le tic est inerte à la plupart des métaux ferreux (par exemple, en acier au carbone, en acier inoxydable), en alliages non ferreux (par exemple, en aluminium, en cuivre), et la plupart des acides et des alcalis (sauf des acides oxydistes puissants comme l'acide nitrique concentré), et ne réagit pas avec des milieux corrosifs. Dans les moulages composites, la distribution dispersée du TIC n'endommage pas non seulement le film de passivation de la matrice, mais réduit également la zone de contact entre les milieux corrosifs et la matrice, abaissant davantage le taux de corrosion. Sa résistance à la corrosion est de 30% à 50% plus élevée que celle de la fonte ordinaire de chrome élevé, ce qui le rend applicable à porter des scénarios avec de la corrosion tels que le traitement côtier du minerai et le traitement des résidus de déchets chimiques.

Iii. Bonne stabilité à haute température: résister aux conditions d'usure de moyenne à maîtrise

Compared with most organic wear-resistant materials or low-alloy wear parts, high-chromium titanium carbide composite rods have significant advantages in high-temperature performance and can adapt to medium-to-high-temperature wear environments (300–800 °C), such as sintering equipment liners and hot slag conveying components:

Rétention de dureté à haute température du TIC: Le carbure de titane a un point de fusion aussi élevé que 3140 ° C et adoucit à peine inférieur à 800 ° C. Sa dureté à haute température (HRA ≥ 85) ne diminue que de 5% à 8% par rapport à la dureté à température ambiante, lui permettant de résister en continu à l'érosion des milieux abrasifs à des températures élevées. En revanche, la fonte ordinaire de chrome élevé subit une forte baisse de la résistance à l'usure (perte de dureté dépassant 30%) en raison du ramollissement de la matrice supérieure à 500 ° C.

Résistance à l'oxydation à haute température de la matrice de chrome élevée: les éléments Cr dans la matrice de chrome élevé forment un film d'oxyde composite Cr₂o₃ + Tio₂ plus stable à des températures élevées (Tio₂ généré par les synergies d'oxydation du tic avec Cr₂o₃ pour former une structure dense). Ce film empêche l'oxygène de se diffuser à l'intérieur de la coulée, en évitant l'écaillage oxydatif à haute température de la matrice et assurer l'intégrité structurelle dans des conditions de travail à haute température.

Iv. Bonne adaptabilité du processus de coulée et stabilité dimensionnelle

Bien que la structure composite des tiges de carbure de titane à haut chrome contient des phases tiques à forte dureté, elles présentent toujours une bonne coulée et les pièces moulées ont une excellente précision dimensionnelle et une stabilité de service après la formation:

La compatibilité avec les processus de coulée: en ajustant la taille des particules du TIC (généralement 5–50 μm) et en ajoutant des éléments traces de terres rares (par exemple, CE, LA) pour améliorer la mouillabilité, des processus conventionnels tels que la coulée de sable et la coulée centrifuge peuvent être utilisés pour la production. Les pièces moulées peuvent être fabriquées en différentes formes telles que les tiges, les tubes et les plaques pour répondre aux exigences d'installation de différents équipements (par exemple, des rouleaux de moulin à charbon, des vis de transport).

Faible rétrécissement et résistance à la déformation: La différence de coefficient de dilatation thermique entre le TIC (7,4 × 10⁻⁶ / ° C) et la matrice de chrome élevée (11–13 × 10⁻⁶ / ° C) est faible, les fissures causées par la contrainte thermique sont moins susceptibles de se produire pendant le processus de refroidissement de la coulée. Dans le même temps, le taux d'expansion thermique des moulages composites est stable de la température ambiante à des températures élevées (≤ 12 × 10⁻⁶ / ° C), et aucune déformation dimensionnelle ne se produit en raison des fluctuations de température pendant le service, assurant la précision d'ajustement avec l'équipement (EG, positions de relèvement, surfaces de scellement).

V. Vie à longue durée de service et économie: réduire les coûts d'utilisation complets

Du point de vue du cycle complet, les avantages de performance des tiges composites en carbure de titane à haut chrome sont directement traduites en avantages économiques:

Vie à service ultra-longue: s'appuyant sur des performances complètes, notamment 'Resistance d'usure + résistance à la corrosion + résistance à l'impact ', la durée de vie de ces pièces moulées est généralement 2 à 3 fois celle des pièces en fonte ordinaire en chrome élevé et 4 à 6 fois celle des parties en acier hautement manmanenais. Cela réduit la fréquence des arrêts d'équipement pour le remplacement des pièces de rechange (par exemple, pour les marteaux de concasseur de mines, le cycle de remplacement peut être étendu de 1 à 2 mois à 6 à 12 mois).

Les coûts de faible entretien et de remplacement: bien que le coût d'achat initial soit plus élevé que celui des matériaux ordinaires résistants à l'usure, le coût d'utilisation complet par unité de temps (y compris l'achat, l'installation et les pertes de temps d'arrêt) peut être réduit de 40% à 60% en raison de la durée de vie prolongée et de la réduction de la maintenance des failles. Ils conviennent particulièrement aux parties clés de l'usure des grands équipements industriels (par exemple, des usines verticales de ciment, des rouleaux métallurgiques).

En résumé, les avantages de performance des moulages composites de carbure de titane à haut chrome se concentrent sur 'Optimisation synergique de plusieurs propriétés '. Non seulement ils conservent la résistance à l'usure extrême du carbure de titane, mais compensent également les lacunes de la rupture et de la résistance à la corrosion des matériaux durs à travers la matrice de chrome élevé, tout en équilibrant la coulabilité et l'économie. Ce sont les pièces moulées préférées de l'usure dans des industries telles que l'exploitation minière, les matériaux de construction, la métallurgie et le génie chimique pour des scénarios avec 'Haute usure et conditions de travail complexes '.