用於鑄造高錳鋼圓錐破碎機顎板的AFS45-50鉻鐵礦砂

用於鑄造高錳鋼圓錐破碎機顎板的AFS45-50鉻鐵礦砂

AFS45-50 鉻鐵礦砂在鑄造高錳鋼(Mn18Cr2/Mn22Cr2)圓錐破碎機顎板襯板時,既可用作端面砂,也可用作造型砂,具有獨特的優勢。

圓錐破碎機顎板襯板通常採用高錳鋼製造。高錳鋼的主要成分包括碳(C)、錳(Mn)和鉻(Cr)。這種成分使得高錳鋼表面在受到強烈衝擊時能夠發生加工硬化,進一步提高其耐磨性。高錳鋼鑄件能夠在各種嚴苛的工作條件下保持穩定的性能,延長設備的使用壽命。常用的原料包括ZGMn13、ZGMn13Cr2、ZGMn18、ZGMn18Cr2和ZGMn21Cr2。高品質的耐磨襯板對鑄件的要求很高。所生產的鑄件必須無裂縫和影響性能的鑄造缺陷,例如夾雜物、砂粒、冷隔、氣孔、縮孔和填充不足等。圓錐破碎機襯板是大型厚壁鑄件,防止鑄造缺陷對於提高成品率和鑄件品質至關重要。南非鉻鐵礦砂(Cr₂O₃含量≥46%)是實現這一目標的重要組成部分。其優點如下:

1. 快速冷卻效果

鉻鐵礦砂(Cr₂O₃含量≥46%)的熱傳導率是石英砂的2-3倍。其AFS45-50粒徑(≈0.3 mm)可最大程度地提高比表面積,使其與熔融鋼接觸時初始冷卻速率達到700-900℃/s。這使得高錳鋼表面能夠瞬間形成3-8 mm厚的細晶層(晶粒尺寸可細化至ASTM 5-6級),有利於鑄件的順序凝固並減少氣孔缺陷。

2. 固-固相變緩衝劑

高錳鋼不發生固態相變,但收縮率較大(線收縮率2.9%~3.4%)。鉻鐵砂的熱膨脹係數僅5 × 10⁻⁶/℃(石英砂為12 × 10⁻⁶/℃),且粒徑分佈窄。高溫下,砂殼不會膨脹或開裂,因此能穩定控制襯板外輪廓尺寸公差在±0.5 mm以內,減少二次加工。

3. 化學惰性防黏砂

Cr₂O₃是一種中性氧化物,在1600℃下不會與MnO和FeO形成低熔點化合物;然而,石英砂在此溫度下易與Mn反應生成MnO·SiO₂(熔點1250℃),導致化學黏附。使用鉻鐵礦砂作為表層砂可將黏附缺陷率從5%降低至<0.3%,清洗時間縮短70%。

4. 防濕屏障

鉻鐵礦砂的熔點高於1800℃,遠高於高錳鋼的鑄造溫度(1450~1480℃),使得鋼水難以潤濕砂粒。同時,Cr₂O₃在高溫下發生微量還原反應,形成緻密的FeCr₂O₄尖晶石層,進一步阻止金屬滲透,並改善表面粗糙度。

5. 回收性能

鉻鐵砂經1400℃反覆熱循環後,稜角係數僅增加5%,破碎率小於0.2%,可多次重複使用。相較之下,石英砂經一次高溫處理後即發生相變膨脹和粉碎,回收率低於60%。長期生產可降低模具材料成本15-20%。

總之,在圓錐破碎機磨腔高錳鋼襯板的鑄造中,AFS45-50鉻鐵礦砂並非簡單的「耐火砂」。它採用「高導熱淬火+低膨脹保持形狀+化學惰性防止粘連」的三重機制,一次性賦予襯板表面高硬度、高密度和無缺陷的鑄態質量,從而提高鑄件質量,並顯著降低後續清理和加工成本。

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