Подходит ли твердость выбранного вами стального шарика?
Nov 19,2020
Недавно один клиент спросил, почему твердость поверхности стальных шариков, первоначально составлявшая 60HRC, со временем увеличилась до 65-67HRC после некоторого времени работы в мельнице.
Это явление является распространенным; например, детали, подвергнутые дробеструйной обработке, обладают значительно более высокой твердостью поверхности, чем необработанные. Аналогично, многократное сгибание проволоки в одном и том же месте вызывает нагрев и закалку, пока она, в конечном итоге, не сломается. Это можно объяснить упрочнением металлов при деформации. Что такое упрочнение при деформации?
Металлические материалы претерпевают изменения во внутренней структуре и свойствах после обработки давлением (такой как прокатка, ковка, прессование, волочение и штамповка) в дополнение к изменениям формы и размера. Например, холодная пластическая деформация значительно увеличивает прочность и твердость металлов, одновременно снижая пластичность и вязкость — явление, известное как упрочнение при деформации или наклеп. Однако неправильная обработка давлением, превышающая пластичность металла, может привести к образованию трещин или поломкам, что объясняет, почему неоднократно согнутая проволока ломается.
Стальные шарики для горнодобывающей промышленности сталкиваются с аналогичной проблемой. Их движение внутри мельницы (падение, скольжение, вращение) включает в себя постоянные столкновения с другими шариками, рудой и футеровкой, вызывая упрочнение при деформации и увеличение твердости поверхности. Как правило, это увеличение составляет 10-15%, что объясняет обеспокоенность клиента.
С развитием технологий переработки руды мельницы становятся больше; самые большие полуавтогенные мельницы достигают 13 м. Это значительно усложняет работу стальных шариков, увеличивая высоту падения и силу удара о руду, шарики и футеровку. Если шарики не обладают достаточной вязкостью, они могут сломаться под воздействием этой нагрузки, нарушая горнодобывающие операции. Поэтому, Стальные шарики должны обладать отличной вязкостью и износостойкостью.
Твердость и вязкость обратно пропорциональны: более высокая твердость означает меньшую вязкость и наоборот. Чрезмерная твердость снижает вязкость, что приводит к низкой ударной вязкости, недостаточному сроку службы при усталости, преждевременному отслаиванию и потенциальному разрушению во время помола, снижая эффективность и увеличивая затраты. Поэтому, какая идеальная твердость для стальных шариков?
В статье Дин Цинру 1995 года «Метод расчета выбора материала шаров для помола» отмечалось, что износ шаров и износостойкость связаны с соотношением Hm/Hs (Hm: твердость шариков, Hs: твердость абразива): для низкого удара подходят материалы с более высокой твердостью (Hm/Hs = 1,3-1,7, Hm = (1,3-1,7)Hs); для высокого удара предпочтительны материалы с более низкой твердостью (Hm/Hs = 0,7-1,1, Hm = (0,7-1,1)Hs).
Этот метод выбора твердости стальных шариков предназначен для справки, но следует учитывать конкретные условия и требования шахты. Например, если шаровая мельница в основном измельчает руду до определенной тонкости для отбора, и высота падения не значительна, следует отдавать приоритет твердости для износостойкости при достаточной вязкости. В больших полуавтогенных мельницах следует отдавать приоритет вязкости во избежание поломок.
Компания Gangnuo New Materials Co., Ltd. специализируется на износостойких материалах, включая стальные шарики для горнодобывающей промышленности, и активно сотрудничает с университетами. Мы можем адаптировать продукцию к конкретным условиям шахты, и эксплуатируем крупнейший в мире испытатель шаров с высотой падения 16 метров (эффективная высота падения 14 метров), превышающий фактические условия шахты для испытания на вязкость и усталостную прочность. Наша команда экспертов под руководством академиков предлагает решения для горнодобывающих задач, оказывая техническую поддержку на месте и круглосуточное обслуживание.
Компания Gangnuo New Materials Co., Ltd. приветствует ваши звонки, письма и визиты!
