Tá go leor gnéithe i gceist le caitheamh meicniúil, ina measc tá caitheamh scríobach freagrach as níos mó ná 50% den chaitheamh tionsclaíoch ar fad. Fulaingt tíortha ar nós an Ghearmáin agus an Ríocht Aontaithe na billiúin dollar i gcaillteanas bliantúil mar gheall ar chaitheamh scríobach, agus san Astráil, cailleann an tionscal mianadóireachta 2% dá ioncam díolacháin táirgí mianraí gach bliain mar gheall ar chaitheamh scríobach. Tarlaíonn cuid shuntasach den chaitheamh scríobach seo i líneálacha muileann liathróid. Tá dhá phríomh-chur chuige ann chun dul i ngleic leis an bhfadhb seo: ar an gcéad dul síos, feabhas a chur ar fhriotaíocht chaitheamh na n-ábhar; agus sa dara háit, an timpeallacht chaitheamh a fheabhsú trí leas iomlán a bhaint as próiseas. Díríonn an taighde seo go príomha ar an ngné ábhartha.
Ábhar traidisiúnta ZGMn13 a úsáidtear i muilte liathróid:
Is cruach ard-mangainéise é ZGMn13, a cheap Hadfield sa bhliain 1882. Déantar é trí thart ar 13% Mn a chur le cruach, ag baint úsáide as an saintréith Mn chun "srón" chuar S-na cruach a aistriú ar dheis agus na línte Ms agus Mf a ísliú. Faightear struchtúr lán-austenític trí shealbhú fada ag 1000-1050 céim agus fuarú éigean ina dhiaidh sin. Léiríonn an struchtúr lán-austenítach seo airíonna cruaithe oibre. Tá sé mar aidhm ag a úsáid mar línéar muileann liathróid cruaite oibre a bhaint amach trí thionchar liathróidí meilt agus ábhair scríobacha ar an línéar. Mar sin féin, le linn oibriú an mhuilinn liathróid, déantar na liathróidí meilt agus na hábhair scríobacha a iompar go pointe ard trí rothlú an sorcóra agus ansin titim i gcascáid. Ní dhéanann na liathróidí meilt agus na hábhair scríobacha a thiteann ó airde ach tionchar díreach ar na liathróidí meilt agus na hábhair scríobacha ag bun an chairn ábhair, agus bíonn tionchar acu go hindíreach ar an línéar tríd an gciseal carntha de liathróidí meilt agus ábhair scríobacha. Mar thoradh air seo bíonn déine tionchair níos ísle agus cruaite oibre nach bhfuil chomh suntasach. Léiríonn taithí phraiticiúil, i muilte guail i stáisiúin chumhachta, go bhfuil cruas oibre cruach ard-mhangainéise austenític idir HB230 agus 250, agus i muilte próiseála méine, ní sháraíonn sé HB300, i bhfad faoi bhun na teorann cruaithe oibre de HB500 do chruach mhangainéise ard. Mar sin, tá sé míchuí cruach ard-mangainéise a úsáid chun líneálacha muileann liathróid a mhonarú toisc go dteipeann air úsáid a bhaint as airíonna frithchaiteacha cruach ard-mangainéise.
Stádas Forbartha na nÁbhar Líneála
Mar gheall ar chur i bhfeidhm míchuí ábhar ZGMn13 i líneálacha muileann liathróid, tá metallurgists ar fud an domhain ag déanamh taighde ar ábhair línéadaigh nua ó na 1960í, ag baint amach go leor torthaí.
(1) Forbairtí Nua in ZGMn13
D'fheabhsaigh taighdeoirí ZGMn13 trí ghnéithe cosúil le Cr, Mo, agus V a chur leis chun cairbídí cóimhiotal ard-chruas ard-chruthach, scaipthe agus oileáin a fhoirmiú mar (FeCr)3C agus VC. Cuireann sé seo bac ar fhás grán austenític le linn cóireála múchadh uisce, rud a fhágann go bhfuil struchtúr austenític le pointí crua chomhdhúile scaipthe, rud a fheabhsaíonn cumas cruaithe oibre an ábhair agus éifeacht cruaithe.
Táirgeann na Stáit Aontaithe cruach chaighdeánach mangainéise teilgthe le 1.5%~2.5% Cr (grád C) agus cruach chaighdeánach mangainéise teilgthe le 0.9%~1.2% nó 1.8%~2.1% Mo (gráid E-1 agus E-2).
Táirgeann an tSeapáin cruach chaighdeánach ard-mangainéise teilgthe le 1.5%~2.5% Cr (grád SCMnH11) agus cruach chaighdeánach mangainéise teilgthe le 2.0%~3.0% Cr agus 0.4%~0.7% V (grád SCMnH12). Tá cróimiam forbartha ag an Institiúid um Thaighde Réitigh agus Gaibhnithe Istigh sa Mhongóil ina bhfuil cruach ard-mangainéise le 1.5%~2.5% Cr, agus chóireáil sé an cruach leáite le heilimintí tearcchré. Is féidir le ciseal dromchla (0.01mm) an chróimiam seo ina bhfuil cruach ard mhangainéise cruas HB390 a bhaint amach tar éis cruaite oibre i muileann liathróid, atá 1.5 uair níos mó ná gnáthchruach mangainéise ard, agus tá a shaol seirbhíse 1.5 go 2 uair níos faide ná cruach gnáth-mhangainéise.
(2) Iarann Teilgthe Alloy Bán
① 15Cr-3Mo iarann teilgthe bán agus a fhorbairt. Is é an t-ábhar is ionadaí do líneálacha cruach ard-mangainéise ná iarann teilgthe bán martensitic ina bhfuil 15% Cr + 3% Mo. Is éard atá san ábhar seo ná cairbídí cróimiam neamhleanúnacha (Cr, Fe)7C3 agus cróimiam-dáilte i maitrís martensít 400% iomlán, agus thart ar 5% de chomhdhúile cairbídí san iomlán. toirte. Tá cruas an-ard ag na cairbídí cróimiam seo, iad ar fad os cionn HV1200-1800, atá leordhóthanach chun caitheamh ó scríobaigh choitianta a sheasamh. Mar sin féin, tá cruas an mhaitrís martensitic thart ar HRC50, atá níos boige ná roinnt scríobaigh agus déanfar é a chaitheamh ar shiúl, rud a d'fhéadfadh na cairbídí a dhíscaoileadh. Dá bhrí sin, ní úsáidtear friotaíocht caitheamh gan íoc na cairbídí ach go páirteach. Tá obair fhairsing déanta ag Institiúid Teicneolaíochta Harbin freisin chun feabhas a chur ar fheidhmíocht iarann teilgthe bán 15Cr-3Mo ar airde{-chróimiam. Bhain siad úsáid as salainn agus cóimhiotail K, Na, Mg, agus Ca chun cóireáil modhnuithe spraeála a dhéanamh ar iarann teilgthe 15Cr-3Mo, ag cur deireadh le dáileadh líonra bunaidh na gcomhdhúile agus ag déanamh cuma worm nó cnapánach orthu, agus ag an am céanna ag laghdú méid na gcomhdhúile. Chuir sé seo go mór le hardness an ábhair agus friotaíocht caitheamh. Tá sé léirithe ag staidéir go bhfuil an ráta caitheamh d'iarann teilgthe bán ard-chróimiam 15Cr-3Mo atá cóireáilte le heilimintí modhnaithe éagsúla níos ísle ná an ráta caitheamh d'ábhar neamhchóireáilte. Go sonrach, bhí an meánráta caitheamh d'iarann teilgthe bán ard-chróimiam 15Cr-3Mo potaisiam-mhodhnaithe 63.2% níos ísle ná an t-ábhar neamhchóireáilte, agus bhí ráta caitheamh an réitigh optamach 74.4% níos ísle ná an t-ábhar neamhchóireáilte.
② Cu-ina bhfuil cóimhiotal iarann teilgthe bán. Déantar an t-iarann teilgthe bán cóimhiotail seo, a d'fhorbair Shandong Xinwen Tool Factory, a tháirgeadh trí chóimhiotal ferrosilicon 1.0% Cu agus 0.9% annamh a chur leis le haghaidh modhnú agus ionaclaithe roimh réitigh, agus ina dhiaidh sin gnáthú 950 céim agus cóireáil faghartha 600 céim, a eascraíonn i cairbídí scaipthe, fíneáil, agus scaipthe go haonfhoirmeach. Léirigh tástáil meaisín go raibh friotaíocht caitheamh coibhneasta an línéadaigh iarann teilgthe bán cóimhiotail i muileann stroighne L1.83m × 6.4m 2.4 uair níos airde ná an línéar cruach mangainéise ard. (3) Steels Cóimhiotal Meánach agus Íseal
Cé go léiríonn líneálacha muileann liathróid iarann teilgthe cruach ard-mangainéise nó cóimhiotal bán le heilimintí cóimhiotalaithe friotaíocht caitheamh feabhsaithe go mór i gcomparáid le líneálacha cruach mangainéise gnáth-ard, tá na hábhair seo níos costasaí mar gheall ar áireamh méideanna móra miotail lómhara mar Cr, Ni, agus Mo, agus tá seans maith acu go scoilteadh agus fiú scoilteadh le linn táirgeadh agus úsáid. Bunaithe ar na cúiseanna seo, thosaigh metallurgists na Síne agus oibrithe teilgcheárta, ag smaoineamh ar choinníollacha sonracha mo thíre, ag déanamh taighde ar úsáid steels cóimhiotail mheánmhéide agus íseal le haghaidh líneálacha muileann liathróid agus tá torthaí spreagúla bainte amach acu.
① Cr, Mo, Cu cruach atá díonach ar mheán-chaitheamh carbóin íseal. Bhain cruas os cionn HRC50 agus luach imbhuailte 25-60 J/cm²{-charbóin íseal-chaitheamh{-chruach frithsheasmhach ina raibh Cr, Mo, agus Cu, agus cóireáilte le heilimintí tearc-chré, arna fhorbairt ag Ollscoil Teicneolaíochta Shenyang, amach cruas os cionn HRC50 agus luach tionchair de 25-60 J/cm² tar éis múchadh aeir ag 950 céim agus faghartha ag 950 céim. Is martensite tempered a mhaitrís, agus léirigh scanadh micreascópachta leictreon struchtúr cuachta de lath martensite múnlaithe. Faoi mhicreascópacht leictreoin tarchuir mhéadaithe ard, léirigh an struchtúr go soiléir meascán de martensite díláithrithe agus méid beag martensite nasctha, le scannán tanaí neamhleanúnach cosúil le austenít coinnithe scaipthe idir na deileanna martensite. D'fheabhsaigh an cruth agus an dáileadh austenít seo cruas tionchair agus friotaíocht caitheamh coibhneasta an chruach. Léirigh friotaíocht caitheamh an chruach seo faoi fhuinneamh tionchair éagsúla codarsnacht iontach le cruach ard-mangainéise.
Le méadú ar fhuinneamh tionchair, tháinig feabhas suntasach ar fhriotaíocht chaitheamh cruach ard-mangainéise, agus tháinig laghdú ar fhriotaíocht chaitheamh na cruach Cr, Mo, Cu nuafhorbartha. Mar sin féin, faoi na coinníollacha fuinnimh tionchair go léir a roghnaíodh sna tástálacha comparáideacha, bhí friotaíocht caitheamh an chruach nua níos airde ná friotaíocht ard cruach mhangainéise. Úsáidte i muileann liathróid L1.83m × 3m ag Mianach Iarainn Qian'an i gCúige Hebei, bhí saolré 10-12 mhí ag an línéar déanta as an ábhar seo, agus ní raibh ach saolré línéar ZGMn13 ach 3-5 mhí.
② Cr{0}}Mo-V-Ti mheán-cruach cóimhiotal ilcharbóin-eilimint. Faigheann an cruach cóimhiotail mheán-chomhpháirt ilcharbóin ina bhfuil Cr, Mo, agus rianmhéideanna V, Ti, agus Nb, arna fhorbairt ag Institiúid Taighde agus Deartha Hefei Stroighne, martensite tempered + méid beag maitrís bainite níos ísle le céimeanna crua chomhdhúile scaipthe tar éis cóireála cré-annamh (RE) agus cóireáil teasa ar leith. Léiríonn tástálacha go bhfuil cruas ard ag an gcineál seo línéar, friotaíocht caitheamh scríobach maith, agus cruas ardtionchair agus neart lúbthachta, le saolré níos mó ná trí huaire níos mó ná gnáth-chruach mangainéise. Úsáidtear é i muilte meilte ag Gléasra Stroighne Huaihai (L4.2m × 12m), Gléasra Stroighne Kunming (L3.5m × 11m), agus Gléasra Stroighne Sichuan Dukou (L2.2m × 13m), le meánráta caitheamh 3.16 g/t sa chéad seomra agus 1.53 g/t sa dara seomra; agus is é 13 g/t stroighne meánráta caitheamh na líneálacha cruach mangainéise ard.
③ Cruach cóimhiotail cróimiam ardcharbóin. Cuireadh línéar cruach cóimhiotal cróimiam ard-ard-{- eile ina bhfuil 4.5%~5.5% Cr agus 0.3%~0.7% Mo, agus cóireáilte le ionaclú RE, arna fhorbairt freisin ag Institiúid Taighde agus Deartha Stroighne Hefei, i muilte liathróid stroighne.
④ Cr-Ti mheán-cruach mhangainéise. Meán-cruach mangainéise ina bhfuil 5.5%~8.0% Mn, 1.5%~2.0% Cr, 0.05%~0.1% TI, agus cóireáilte le 0.02%~0.05% RE, fuair sé struchtúr austenític amháin le gráinní níos míne ná an gnáth-ardchéim-cruach mangainéise ± ± 1003 céim ard trí uisce. Tá torthaí maithe bainte amach ag líneóirí déanta as an ábhar seo i muilte liathróid ag Mine Iarainn Banshigou agus Mianach Copar Tonghua de chuid Tonghua Steel Plant. Tá a fhriotaíocht chaitheamh choibhneasta 1.64 uair níos airde-an cruach mhangainéise nuair a bhíonn méine maighnéadite á mheilt; agus 1.48 uair níos airde ná cruach mhangainéise agus méine copair á mheilt. Is é an phríomhchúis atá le friotaíocht feabhsaithe caitheamh an ábhair seo ná a fheidhmíocht cruaithe oibre níos fearr i muilte liathróid i gcomparáid le gnáth-chruach mangainéise ard.
⑤ Cr-Mo il-céim íseal-chruach cóimhiotail. Rinneadh staidéar ar an línéar cruach ilphase íseal-chóimhiotail a ndearnadh staidéar air, ina raibh 3% Cr agus 0.4% Mo, faoi chóireáil teasa múchadh isiteirmeach chun micreastruchtúr bainite + martensite + coinnithe austenític a fháil. Tá ard-dhianacht agus cruas ard ag an ábhar seo, rud a fhágann go bhfuil friotaíocht den scoth aige ar thionchar, tuirse, dífhoirmiú agus caitheamh. Tá sé léirithe ag feidhmchláir allamuigh go bhfuil saol seirbhíse an línéadaigh seo 1 go 2 huaire níos faide ná saol seirbhíse gnáth-ard-mangainéise.
