О возможности повышения износостойкости быстроизнашиваемых элементов горно-обогатительного оборудования термомеханической обработкой

В. И. Болобов, В. С. Бочков

Аннотация


На примере стали Гадфильда (110Г13Л), как основного материала быстроизнашиваемых элементов горно-обогатительного оборудования – бил, молотков, футеровок, отражающих плит дробилок и мельниц, проанализированы особенности влияния наклепа на интенсивность износа металлических материалов при различных видах изнашивания по твердым (более 1100 HВ) и мягким породам. Отмечена уникальная способность этой стали сопротивляться ударному износу, показано, что при абразивном воздействии породы сталь демонстрирует низкую износостойкость, которая при изнашивании по породам, твердость которых уступает твердости стали в наклепанном состоянии (менее 1100 HВ), может быть существенно (до 10 раз) повышена предварительным наклепом образцов.

Описаны разработанные авторами методики высокотемпературной термомеханической обработки образцов (свободная ковка при 1150-950 °C и последующая закалка в воде) и эксперименты по их абразивному изнашиванию. Представленные результаты испытаний показали, что твердость и износостойкость стали Гадфильда при изнашивании по твердому абразиву (электрокорунду 25А с агрегатной твердостью ~2500 HВ) зависят от интенсивности пластической деформации при ВТМО, возрастая с ее увеличением. Для максимальной интенсивности пластической деформации повышение износостойкости стали по сравнению с недеформированным материалом достигает 70 %. Приведен вид зависимости износостойкости стали от величины твердости HВ в результате пластического деформирования. Способ высокотемпературной термомеханической обработки может быть рекомендован к внедрению в технологии изготовления быстроизнашиваемых элементов горно-добывающего и горно-обогатительного оборудования с целью повышения их срока службы.

 


Ключевые слова


сталь Гадфильда; наклеп; термомеханическая обработка; абразивная износостойкость

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Богачев И.Н. Структура и свойства железомарганцевых сплавов / И.Н.Богачев, В.Ф.Еголаев. М.: Металлургия, 1973. 296 с.

Болобов В.И. Влияние вида упрочняющей обработки на износостойкость материалов горного оборудования / В.И.Болобов, С.А.Чупин // Записки Горного института. 2015. Т.216. С.44-49.

Болобов В.И. Износостойкость стали Гадфильда при больших удельных нагрузках / В.И.Болобов, В.С.Бочков, Сюй Цинянь // Горное оборудование и электромеханика. 2012. № 10. С.12-14.

Блюхер В.В. Свойства пластически деформированной высокомарганцовистой стали / В.В.Блюхер, Л.И.Парфенов, И.П.Волчок // Металловедение и термическая обработка металлов. 1970. № 12. С.32-33.

Влияние высокотемпературной термомеханической обработки на свойства высокохромистой стали / М.А.Смирнов, И.Ю.Пышминцев, К.А.Лаев, А.М.Ахмедьянов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2012. № 39 (298). С.85-88.

Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. 544 с.

Давыдов Н.Г. Высокомарганцевая сталь. М.: Металлургия, 1979. 176 с.

Засыпкин А.Д. Упрочнение пальцев траков гусеничных машин ВТМО винтовым обжатием / А.Д.Засыпкин, В.Б.Дементьев // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 4. С.37-39.

Износостойкость стали 110Г13Л в различных абразивных средах / В.И.Болобов, А.П.Баталов, В.С.Бочков, С.А.Чупин // Записки Горного института. 2014. Т.209. С.17-22.

Исследование влияния деформационных параметров прокатки при повторной ВТМО на механические свойства стали / Д.А.Гурьянов, Е.И.Тескер, Б.Н.Замотаев, И.В.Рубежанская // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2009. Т.3. № 11. С.134-137.

Исследование влияния температурно-деформационных параметров прокатки при повторном ВТМО с промежуточным отжигом на механические свойства стали / Б.Н.Замотаев, М.П.Еремин, С.В.Чечин, А.С.Кандауров // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2013. Т.8. № 15. С.96-99.

Лахтин Ю.М. Материаловедение / Ю.М.Лахтин, В.П.Леонтьева. М.: Машиностроение, 1990. 528 с.

Парфенов П.И. Структура и износостойкость стали Г13Л / П.И.Парфенов, Г.А.Сорокин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1969. № 1. С.67-68.

Свойства высокохромистых коррозионностойких сталей, подвергнутых высокотемпературной термомеханической обработке / М.А.Смирнов, И.Ю.Пышминцев, К.А.Лаев, Е.В.Храмков, Д.М.Алютин // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.Носова. 2015. № 3 (51). С.78-82.

Тененбаум М.М. Износостойкость деталей и долговечность горных машин. М.: Госгортехиздат, 1960. 238 с.

Хрущов М.М. Исследования изнашивания металлов / М.М.Хрущов, М.А.Бабичев. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 351 с.

Шаврин О.И. Опыт применения процесса ВТМО винтовым обжатием при изготовлении осесимметричных деталей / О.И.Шаврин, В.Б.Дементьев // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 8. С.27-29.

Multiscale analysis of heat treatments in steels: Theory and practice / Barroqueiro B., Dias-De-Oliveira J., Pinho-Da-Cruz J., Andrade-Campos A. // Finite Elements in Analysis and Design. 2016. Vol.114. P. 39-56. DOI: 10.1016/j.finel.2016.02.004

Influence of hot-working conditions on a structure of X11MnSiAl17-1-3 steel for automotive industry / Dobrzański L.A., Czaja M., Borek W., Labisz K. & Tański T. // International Journal of Materials and Product Technology. 2015. № 51(3). P.264-280. DOI:10.1504/IJMPT.2015.072246

Heat treatment and thermo-mechanical treatment to modify carbide banding in AISI 440C steel: A case study / Krishna S.C., Tharian K.T., Chakravarthi K.V.A., Jha A.K. & Pant B. // Metallography, Microstructure and Analysis. 2016. № 5(2). Р.108-115. DOI:10.1007/s13632-016-0266-0




DOI: http://dx.doi.org/10.18454/pmi.2016.5.688

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.