Высокопрочная черная стержня

Преимущества производительности высокоххромий титановых карбида композитных стержней отливки

Композитные стержни с высоким хромием карбида титана представляют собой композитные отливки, образованные равномерно диспергирующими твердыми фазами карбида титана (TIC) в матрице сплава с высоким хромием. Их преимущества производительности связаны с синергетической взаимодополняемостью между высокой вязкостью и коррозионной стойкостью сплавов с высоким хромием и высокой твердостью и износостойкостью карбида титана. Они особенно подходят для суровых условий труда, включающих износ, коррозию и воздействие. Ниже приведен подробный анализ их основных преимуществ по производительности:

I. Исключительная устойчивость к износу: балансировка 'Устойчивость к жесткому износу ' и 'Устойчивость к износу Impact '

В качестве основного преимущества устойчивых к износу, композитные стержни с высоким хромием титановых карбидов касаются болевых точек традиционных износостойких материалов-либо 'жесткие, но хрупкие ' или 'жесткие, но не устойчивые к износу-через структурную конструкцию, объединяющую ' твердые фазы + сильные матрицы ':

Устойчивость к износу с твердостью из твердой фазы: карбид титана (TIC), в качестве основной износостойкой фазы, имеет твердость MOHS 9–9,5. Расширяется равномерно как частицы микронного размера в литье, он образует жесткий износостойкий барьер ». При воздействии условий труда, таких как шлифование руды, промывание металлов и удар частиц, TIC непосредственно противостоит резке и экструзии абразивной среды. Его устойчивость к износу в 2–4 раза больше, чем у обычного чугуна с высоким хромием (например, серия CR15), приближаясь к уровню износостойкости чистого титанового карбида.

Устойчивость к воздействию, гарантированную матрицей с высоким хромием: матрица сплава с высоким хромием (обычно содержит 12-20% Cr) образует мартенсит + карбид-структуру после термической обработки, демонстрируя как высокую прочность (прочность на растяжение ≥ 800 МПа), так и хорошую выносливость (воздействие ≥ 15 J/CM⊃2; Когда литье подвергается воздействию на нагрузки (например, падение материала, вибрация оборудования), матрица может поглощать энергию удара, предотвращая падение жесткой фазы TIC из -за хрупкого перелома. По сравнению с чистыми отливками TIC (склонными к скоплению) или керамическим износным износным деталями (плохая удара по воздействию), он более адаптируется к сложным сценариям как с 'износом и ударом ' (например, молотки из дробилки, конвейерные лайнеры труб).

II Отличная коррозионная стойкость: адаптироваться к суровой среде с несколькими средствами массовой информации

Сплавы с высоким хромиумом сами являются классическими коррозионными материалами, а химическая инертность TIC еще больше повышает коррозионную стойкость композитных отливок, что делает их подходящими для устойчивых к износому труду условий, связанных с коррозионными средами:

Защита от пассивации матрицы с высоким хромием: в воздухе, воде или слабо коррозийной среде (например, сера, содержащие сточные воды, слабо кислая рудовая мякоть), сплав с высоким хромием быстро образует плотную пассивирующую пленку Cr₂o₃ на его поверхности, предотвращая дальнейшее окислитель или коррозион матрицы. Даже если пленка пассивации повреждена на местном уровне, элементы CR могут быстро рассеять и восстановить ее, чтобы поддерживать коррозионную стойкость.

Улучшение коррозионной устойчивости инертностью Тика: TIC инертный для большинства железных металлов (например, углеродистая сталь, нержавеющая сталь), неглубные сплавы (например, алюминий, медь) и большинство кислот и щелочи (за исключением сильных окисляющих кислот, таких как концентрированная азотная кислота), и не реагирует с коррозийными средами. В композитных отливках распределенное распределение TIC не только не повредит пассивирующей пленке матрицы, но и уменьшает площадь контакта между коррозийными средами и матрицей, что еще больше снижает скорость коррозии. Его коррозионная устойчивость на 30–50% выше, чем у обычного чугуна с высоким содержанием хромия, что делает его применимым к сценариям износа с коррозией, такими как обработка прибрежной руды и обработка химических отходов.

Iii. Хорошая высокотемпературная стабильность: выдержание условий износа среднего и высокого уровня

По сравнению с большинством органических износостойких материалов или с низким сплавным износом, композитные стержни с высоким хромием карбида имеют значительные преимущества в высокотемпературных характеристиках и могут адаптироваться к среде и износого износа среднего и высокого уровня (300–800 ° C), такие как подводка оборудования для сгущенного оборудования и горячие компоненты, компоненты Hot Slag:: 300–800 ° C), такие как подводка оборудования для сгущенного оборудования и горячие компоненты: 300–800 ° C), такие как подводка оборудования для сгущенного оборудования и горячие компоненты.

Высокотемпературная задержка твердости тика: карбид титана имеет температуру плавления до 3140 ° C и едва размягчается ниже 800 ° C. Его высокотемпературная твердость (HRA ≥ 85) уменьшается только на 5–8% по сравнению с твердостью в комнатной температуре, что позволяет ему постоянно противостоять эрозии абразивной среды при высоких температурах. Напротив, обычный чугун с высоким хромием подвергается резкому снижению износостойкости (потери твердости, превышающие 30%) из-за матрицы, размягчающегося выше 500 ° C.

Высокотемпературная устойчивость к окислению высокоххромий матрицы: CR-элементы в матрице высокогоххромия образуют более стабильную композитную оксидную пленку Cr₂o₃ + Tio₂ при высоких температурах (Tio₂, генерируемой путем окисления Tic, синергизирует с Cr₂o₃, образуя плотную структуру). Эта пленка предотвращает диффундирование кислорода во внутреннюю часть литья, избегая высокотемпературного окислительного сорта матрицы и обеспечивая структурную целостность в высокотемпературных условиях труда.

IV Хороший процесс литья адаптивность и стабильность размерных

Хотя составная структура карбид-карбидов с высоким хромием содержит фазы тика с высокой высокой, они по-прежнему демонстрируют хорошую литурку, а отливки имеют превосходную точность размеров и стабильность обслуживания после формирования:

Совместимость с процессами литья: регулируя размер частиц TIC (обычно 5–50 мкм) и добавляя трассировки редкоземельных элементов (например, CE, LA) для улучшения смачиваемости, обычные процессы, такие как литье песка и центробежное литье, могут использоваться для производства. Отливы могут быть изготовлены в различных формах, таких как стержни, трубки и пластины, для удовлетворения требований к установке различного оборудования (например, роликов на угольной мельнице, передачи винтов).

Низкая усадка и устойчивость к деформации: разница в коэффициенте термического расширения между TIC (7,4 × 10⁻⁶/° C) и матрицей высокого хрома (11–13 × 10⁻⁶/° C) малы, поэтому трещины, вызванные термическим напряжением, менее вероятно возникают во время процесса процессы. В то же время скорость термического расширения композитных отливок стабильна от комнатной температуры до высоких температур (≤ 12 × 10⁻⁶/° C), и не происходит размерная деформация из -за колебаний температуры во время обслуживания, обеспечивая точность подгонки с оборудованием (например, положения укрепления, уплотнительные поверхности).

V. Long Service Life and Economy: сокращение комплексных затрат на использование

С точки зрения полноценного цикла, преимущества производительности композитных стержней с высоким хромиумом карбида карбида напрямую переводятся в экономические выгоды:

Сверх длительного срока службы: полагаясь на всеобъемлющую производительность, включая стойкость к износу + коррозионная стойкость + удара по воздействию », срок службы этих отливок обычно в 2–3 раза больше, чем у обычных чугунных деталей с высоким хромием, и в 4–6 раза больше, чем у стальных деталей с высокой манганскими стальными частями. Это уменьшает частоту отключений оборудования для замены запасной части (например, для шахтер -дробилки цикл замены может быть продлен с 1-2 месяца до 6–12 месяцев).

Низкие затраты на техническое обслуживание и замену: хотя первоначальная стоимость покупки выше, чем у обычных износостойких материалов, комплексная стоимость использования за единицу (включая покупку, установку и потери времени простоя) может быть снижена на 40–60% из-за продолжительного срока службы и снижения обслуживания неисправности. Они особенно подходят для ключевых частей большого промышленного оборудования (например, цементные вертикальные мельницы, металлургические прокатные мельницы).

Таким образом, преимущества производительности высокоххромий титановых карбида композитного стержня фокусируются на синергетической оптимизации множественных свойств ». Они не только сохраняют крайнюю износостойкость карбида титана, но и компенсируют недостатки хрупких материалов с хрупкой и коррозионной устойчивостью через матрицу высокогоххромия, в то время как уравновешивая литьбу и экономику. Это предпочтительные износостойкие отливки в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, строительные материалы, металлургия и химическая инженерия для сценариев с высоким износом и сложными условиями труда ».