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球磨机大型球磨机低合金耐磨衬板开发科技

收藏本文 2024-02-18 点赞:6542 浏览:20772 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:ZG80CrMnSiMo钢为用于大型球磨机衬板的新型高碳低合金耐磨钢。本论文首先测定了该耐磨钢的相变临界点,浅析了钢的淬透性和淬硬性。在此基础上,对该实验钢按照所设计的不同的淬火方式和回火温度进行了热处理,并结合金相浅析,探讨了实验材料的铸态与热处理后的显微组织。通过检测材料的硬度、冲击韧性、耐磨性以及浅析磨损试样形貌,来评价材料的性能。本论文还依据实际衬板尺寸的大小,通过有限元浅析软件探讨衬板温度场随不同冷却方式、不同淬火介质和衬板尺寸的变化规律,以而为生产实践提供参考。实验结果如下:ZG80CrMnSiMo钢的过冷奥氏体向珠光体和贝氏体转变曲线(区域)右移,当冷速在0.5℃/s至45℃/s范围内,仍能获得马氏体以及带有少量残余奥氏体的金相组织。经退火后实验钢中主要含有M3C、M7C和M23C6型碳化物,经1050℃退火×4h后,块状碳化物消失,晶粒度等级为7级。该多元合金钢具有优良的淬透性和淬硬性,淬火方式(风淬、油淬、空淬)对其组织和性能的影响不显著,风冷淬火可获得马氏体+残余奥氏体+碳化物的金相组织;经870℃×2h风淬+500℃×2h回火后实验钢的组织为回火马氏体+回火屈氏体+碳化物+残余奥氏体,硬度值HRC为49,冲击韧性αk为33J/cm2,综合力学性能良好,具有优良的抗磨粒磨损性能。衬板温度场浅析表明:水作为淬火强冷却介质对于避开组织向珠光体、贝氏体转变等有利。但残余奥氏体的比热容高于马氏体,高的冷却速度有可能导致淬火裂纹的发生;衬板厚度是影响衬板芯部和表面温差的主要因素,若冷却时间不够,较厚的衬板在其后放置历程中,由于衬板芯部的热量扩散至衬板表面,甚至使衬板表面产生回火,影响铸件的性能。关键词:低合金钢论文CCT曲线论文组织性能论文热处理论文球磨机衬板论文

    摘要2-3

    ABSTRACT3-8

    第1章 绪论8-15

    1.1 耐磨材料的进展概况8-11

    1.1.1 铸造高锰钢8-9

    1.1.2 低、中合金耐磨钢9-10

    1.1.3 耐磨铸铁10-11

    1.2 球磨机衬板失效特点11

    1.3 衬板材料的磨损特点及规律11-13

    1.3.1 磨损的分类11-12

    1.3.2 磨粒磨损的一般规律12-13

    1.4 有限元浅析进展概况及运用13

    1.4.1 有限元浅析进展概况13

    1.4.2 有限元浅析在热处理历程中的运用13

    1.5 本课题探讨的主要内及作用13-15

    第2章 实验探讨内容及策略15-20

    2.1 耐磨钢熔炼与试样制备15-16

    2.1.1 实验钢的化学成分15

    2.1.2 熔炼工艺和试样制备15-16

    2.2 实验案例16-17

    2.2.1 实验设备16

    2.2.2 热处理工艺制定16-17

    2.3 主要实验内容17-20

    2.3.1 硬度实验17-18

    2.3.2 冲击韧性实验18

    2.3.3 磨损实验及耐磨性的评定18-20

    第3章 耐磨钢连续冷却转变的探讨20-26

    3.1 CCT 曲线探讨近况20

    3.2 CCT 曲线的测量策略20-21

    3.3 CCT 图绘制及浅析21-25

    3.3.1 钢的 CCT 曲线的测定21-22

    3.3.2 耐磨钢连续冷却转变后组织及硬度测试22

    3.3.3 实验结果及浅析22-25

    3.4 本章小结25-26

    第4章 耐磨钢均匀化退火探讨26-32

    4.1 实验步骤26

    4.2 均匀化退火工艺对合金钢组织影响26-31

    4.2.1 晶粒度26-27

    4.2.2 显微组织27-30

    4.2.3 力学性能30-31

    4.3 本章小结31-32

    第5章 耐磨钢的性能探讨32-40

    5.1 实验步骤32

    5.2 钢的淬透性浅析32-33

    5.3 热处理工艺对合金钢性能的影响33-36

    5.3.1 力学性能33-34

    5.3.2 金相组织34-36

    5.4 热处理工艺对耐磨性能的影响36-39

    5.4.1 耐磨性36-37

    5.4.2 磨损形貌37-39

    5.5 本章小结39-40

    第6章 大型球磨机衬板热处理历程中的数值模拟40-48

    6.1 浅析的基本步骤40-43

    6.1.1 前处理模块及参数定义40-41

    6.1.2 实体建模41

    6.1.3 网格划分41-42

    6.1.4 浅析求解及后处理模块42-43

    6.2 实验结果与浅析43-47

    6.2.1 淬火介质对铸件温度场的影响43-44

    6.2.2 衬板厚度对热处理效果的影响44-45

    6.2.3 铸件表面积对冷却时的影响45-46

    6.2.4 铸件横截面温度分布曲线46-47

    6.3 本章小结47-48

    第7章 结论48-50

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