1. תקנים וציונים בסיסיים (GB/T 8263 ברזל יצוק לבן עמיד בפני שחיקה)
דרגות תואמות נפוצות לספינות תעשייתיות:
Cr15 → KmTBCr15Mo (15% כרום מוליבדן ברזל יצוק גבוה בכרום)
Cr20 → KmTBCr20Mo (20% כרום מוליבדן ברזל יצוק גבוה בכרום)
Cr26 → KmTBCr26 (26% ברזל יצוק גבוה בכרום, מוליבדן נמוך או אפס)
הרכב כימי סטנדרטי (שבר מסה)
表格
| דרגת חומר | Cr | C | מו | סִי | Mn | זיהומים P/S | יחס Cr/C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cr15 | 14.0~18.0% | 2.8~3.4% | 0.4~0.8% | 0.4~1.0% | 0.5~1.2% | פחות או שווה ל-0.05% | 4.5~6 |
| Cr20 | 18.0~22.0% | 2.7~3.3% | 0.5~1.0% | 0.4~1.0% | 0.5~1.2% | פחות או שווה ל-0.05% | 5~7 |
| Cr26 | 24.0~28.0% | 2.2~3.0% | 0.3~0.6% | 0.3~0.9% | 0.4~1.0% | פחות או שווה ל-0.04% | 6~8 |
עקרון הליבה: תכולת כרום גבוהה יותר מייצרת יותר שלבים קשים של כרום קרביד M₇C₃. יחס Cr/C בין 4 ל-8 מבטיח פיזור אחיד ורציף של קרביד, מאזן עמידות בפני שחיקה וקשיחות.
2. השוואת מבנה מטאלוגרפי ונכסים מכניים
כל שלושת החומרים מורכבים מרטנזיט מחוסמ, קרבידים קשיחים M₇C₃ ואוסטניט שמור. קשיות המיקרו של קרבידים מגיעה ל-HV1800~2200, ומשמשת כשלד העמיד בפני שחיקה-.
פרמטרי ביצועים לאחר טיפול חום סטנדרטי
表格
| אינדקס ביצועים | אניה Cr15 | אניה Cr20 | אניה Cr26 |
|---|---|---|---|
| Rockwell Hardness HRC | 58~61 | 59~62 | 60~65 |
| קשיחות השפעה k (J/cm²) | גדול או שווה ל-7 | גדול או שווה ל-8 | גדול או שווה ל-8.5 |
| M₇C₃ שבר נפח קרביד | 22%~28% | 28%~35% | 35%~45% |
| חיי שירות ללבוש יחסי (בנצ'מרק) | 100% (הפניה) | 140%~180% | 220%~300% |
| עמידות בפני שחיקה וקורוזיה | מְמוּצָע | טוֹב | מְעוּלֶה |
| טמפרטורת פעולה מרבית של עייפות תרמית | פחות או שווה ל-300 מעלות | פחות או שווה ל-350 מעלות | פחות או שווה ל-400 מעלות |
הבדלים בלוגיקת ביצועים
Cr15: תכולת הכרום הנמוכה ביותר עם הכי פחות קרבידים. קשיחות מעט נמוכה יותר אך עלות חומר הגלם הנמוכה ביותר. אידיאלי לתנאי עבודה-נמוכים עם עדיפות עלות.
Cr20: רמת כרום מאוזנת עם סחר- אופטימלי בין עמידות בפני שחיקה, קשיחות ועלות. חומר הספינות המיינסטרים מאומץ באופן נרחב בתעשיות המלט והכרייה.
Cr26: תכולת כרום גבוהה מגדילה מאוד את שיעור הקרביד, ומספקת קשיות-עליון, עמידות בפני שחיקה, עמידות-בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני שחיקת אלקליות חומצה-. החיסרון היחיד הוא עלות חומר גלם גבוהה יותר.
3. תהליך סטנדרטי לטיפול בחום (קריטי לחיי השירות)
הליכי כיבוי והזרמה מלאים הם חובה עבור ספינות כרום גבוהות. מכיוון ש-אריות יצוק מגיעות רק ל-HRC40~46, עם עמידות בפני שחיקה של פחות מ-60% מהמוצרים המוסמכים- שטופלו בחום.
מרווה Cr15 (KmTBCr15Mo): החזק ב-940~980 מעלות למשך 2~4 שעות, מגניב עם מרווה ייעודי; מזג אוויר: טמפרטורת- נמוכה ב-220~280 מעלות למשך 3~6 שעות כדי להקל על הלחץ הפנימי; קשיות סופית HRC גדולה או שווה ל-59.
כיבוי Cr20 (KmTBCr20Mo): החזק ב-980~1030 מעלות למשך 2~5 שעות; מזג אוויר: טמפרטורת-נמוכה ב-230~290 מעלות; קשיות אופטימלית HRC60~62.
כיבוי Cr26 (KmTBCr26): החזק ב-1010~1060 מעלות למשך 3~6 שעות כדי להמיס קרבידים משניים במלואם; טמפרור: החזק ב-250 ~ 300 מעלות למשך 4 ~ 8 שעות; קשיות יציבה מעל HRC62. ניתן להעלות מעט את טמפרטורת החיסום עבור תרחישי שירות-גבוהים כדי להגביר את היציבות התרמית.
טאבו של תהליך: כיבוי קירור אוויר טבעי ומזג מעל 400 מעלות אסורים בהחלט, מה שמפחית באופן דרסטי את הקשיות ואת העמידות בפני שחיקה.
4. תנאי עבודה, ציוד וחומרים ישימים עבור כל דרגת אניה
4.1 Cr15 High Chromium Liner (דרגה חסכונית)
תרחישים ישימים: שחיקה נמוכה, טחנת כדורים-קטנה בקוטר, חומרי גלם רכים, ייצור לסירוגין ציוד: טחנות כדוריות קטנות Φ פחות או שווה ל-2.4 מ', טחנות פחם, מגרסות חול דק קטנות, מצנחי שחיקה-נמוכים חומרי גלם: פחם{3} קשיחים אחרים: פחם, סיד קשיח{3} יתרונות עפרות: עלות הרכש הנמוכה ביותר, קל משקל, הוצאות החלפה נמוכות חסרונות: חיי שירות קצרים תחת עפרות קשיות- גבוהה ופעולת עומס מלא- מתמשכת; לא מתאים לטחינה רטובה עם תמיסה חומצית חיי שירות צפויים: 3~5 שנים, שווה ערך ל-60%~70% חיי שירות בלבד של ספינות Cr20 בתנאים זהים
4.2 Cr20 High Chromium Liner (דרגת מיינסטרים אוניברסלית, נתח השוק הגבוה ביותר)
תרחישים ישימים: שחיקה בינונית, יבשה ורטובה כפולה-תכליתית, תנאי עבודה סטנדרטיים של מלט/כרייה, התנגדות שחיקה מאוזנת ועלות ציוד: Φ2.4~3.6m מלט קמח גולמי מלט, טחנות סיגים, טחנות כדורי עפרות מתכת, ספינות פנימיות של מגרסת אימפקט, ספינות פנימיות של מגרסה, חומרי סינוס או גרניט בינוניים, חומרי סינוס או גרניט: חול קוורץ, קלינקר מלט, אבן חול מצטברת יתרונות: עמידות בפני שחיקה וקשיחות מאוזנת, עמיד בפני פגיעות בינוניות, תואם לטחינה יבשה ורטובה, ביצועי עלות אופטימליים חסרונות: נחותים לספינות Cr26 תחת עפרות קשות במיוחד (בזלת, חול אמרי) ואורך חיים מתמשך גבוה,{6}} 8 שנים. 1.5 ~ 1.8 פעמים יותר מאשר ספינות Cr15
4.3 Cr26 High Chromium Liner (גבוהה-בדרגה עמידות בפני שחיקה עבור שחיקה כבדה)
תרחישים ישימים: בלאי שוחקים חמור, טמפרטורה גבוהה, תמיסה חומצית, טחנות-בקוטר גדולות, ייצור מתמשך עם חומרי גלם-גבוהים ציוד: טחנות כדוריות גדולות לעיבוד מינרלים Φ גדול מ-3.6 מ' או שווה ל-3.6 מ', טחנות טחינה אנכיות, טמפרטורת טחינה אנכית, טמפרטורת טחנת מתכת גבוהה,-טמפרטורת מתכת ציוד גריסה רטוב קורוזיה גבוהה חומרי גלם: בזלת,-סיליקון קוורץ גבוה, עפרות מתכת קשה, קלינקר-בטמפרטורה גבוהה, גופרית-המכילה רצפה חומצית יתרונות: עמידות בפני שחיקה עליונה, מעולה-בטמפרטורה גבוהה, עמידות גבוהה בפני חמצון, התנגדות לחמצון שומן ואלקלי חסרונות: עלות רכישה גבוהה מראש; פלדת מנגן עבה- תחת פגיעה כבדה מחומרים בכמויות גדולות מדי: חיי שירות צפויים: 7~10 שנים, פי 2~3 יותר מ-Cr15 ופי 1.4~1.7 מ-Cr20 באותה סביבת הפעלה
5. מבנה לינר וטכנולוגיית יציקת מפתח
תהליך יציקה: יציקת קצף מדוייקת או יציקת חול שרף ליצירה משולבת של ספינות גל, ספינות הרמה מדרגות, ספינות שטוחות וכיסויי קצה. לחומר Cr26 יש קצב התכווצות גדול יותר, כך שתבניות דורשות תוספת התכווצות.
עיצוב נגד-סדקים: ספינות עבות יותר מ-60 מ"מ מסווגות עם מוליבדן ונדיום כדי לעדן את מבנה הגרגירים. צמרמורות פנימיות מותקנים על ספינות גדולות כדי למנוע הפרדה ושבירות של קרביד.
התאמת התקנה:-חורי ברגים שמורים מראש להחלפה-יחידה. בהשוואה לספינות פלדת מנגן גבוהות, ספינות כרום גבוהות יכולות להיות דקות יותר ב-15% ~ 25% תחת סטנדרטים שווים של עמידות בפני שחיקה, מה שמפחית את עומס הטחנה וצריכת החשמל.
6. טבלת התייחסות לבחירת חומרים מהירה
表格
| מצב עבודה | ציון מועדף | כיתה חלופית | לא מומלץ |
|---|---|---|---|
| טחנת פחם קטנה, טחינת גיר לסירוגין | Cr15 | Cr20 | Cr26 (עלות גבוהה מיותרת) |
| טחנת מלט סטנדרטית, עפרות ברזל וקו ייצור מצרפים | Cr20 | Cr26 (לטווח ארוך-ייצור קיבולת מלאה-) | Cr15 (נדרשת החלפה תכופה) |
| טחנת עיבוד מינרלים גדולה, קלינקר-בטמפרטורה גבוהה, טחינה רטובה חומצית, סלע קשה-סיליקון גבוה | Cr26 | Cr20 מעובה | Cr15 |
| סל טחינה גס עם נפח עפרות גדול ופגיעה כבדה | אניה פלדה מנגן גבוהה | תוחם מרוכב בימטאלי גבוה כרום | Pure Cr15/Cr20/Cr26 (נוטה לסדקים בפינות) |
| טחינה יבשה בטמפרטורה-רגילה, קו ייצור בתקציב מוגבל | Cr15 | Cr20 | - |
7. הערות תפעול ותחזוקה
הגבלת השפעה: כל שלושת הדרגות הן חומרים עמידים-בבינונית לבלאי-. עבור פחי טחינה גסים עם גודל הזנה בתפזורת מעל 100 מ"מ, יש עדיפות לציפיות מרוכבות מפלדת מנגן או דו-מתכתי כדי למנוע פיצוח של ספינות כרום גבוהות.
סביבה קורוזיבית: Cr26 חובה עבור תמיסת חומצה המכילה גופרית-; Cr15 סובל מקורוזיה בבור שמאיץ שחיקה.
הגבלת טמפרטורה: רק Cr26 שומר על ביצועים יציבים תחת-טמפרטורת עבודה ארוכת טווח מעל 350 מעלות. שירות טמפרטורות גבוהות-לטווח ארוך- מרכך את Cr15 באמצעות מזג, ומכפיל את אובדן הבלאי.
התקנה ותחזוקה: ריתוך וחיתוך של כיסויי כרום גבוהים אסורים, מכיוון שריתוך בטמפרטורה- גבוהה מייצר סדקים. מלא את המרווחים בין הבטנות עם-בלאי עמיד יציקה במהלך ההתקנה כדי למנוע שחיקת חומר על הברגים.
8. סיכום עלות & תועלת מקיף
Cr15: ההשקעה הנמוכה ביותר מראש אך כיבוי תכוף לצורך החלפה. מתאים למפעלים בעלי קיבולת-קטנה עם אובדן זמן השבתה נמוך.
Cr20: עלות כוללת כוללת אופטימלית, תצורה סטנדרטית למפעלי מלט של 80% ולמכרות בינוניים-קטנים.
Cr26: מחיר רכש חד פעמי גבוה יותר-עם זאת הוכפל מחזור ההחלפה. עלות תפעול ותחזוקה מינימלית עבור קווי ייצור רציפים גדולים, מצמצמת באופן דרסטי הפסדים כלכליים הנגרמים מהשבתת ייצור.
