رابطه بین ریزساختار، سختی، چقرمگی ضربه و عملکرد سایشی تجهیزات آسیاب کاری منتخب برای کاربردهای کانی‌های معدنی

Relationship between microstructure, hardness, impact toughness and wear performance of selected grinding media for mineral ore milling operations

چکیده

بررسی‌هایی برای مشخص کردن روابط ریزساختار-خواص-عملکرد سایشی پنج نوع گلوله آسیاب در مقیاس آزمایشات آزمایشگاهی، صورت گرفت. نتایج به دست‌آمده نشان دادند که به صورت کلی با افزایش مقدار کربن، سختی و مقاومت سایشی تجهیزات آسیاب کاری افزایش یافت که نشان‌دهنده تغییر حالت از یک ساختار کاملا پرلیتی در فولادها به یک ساختار حاوی کاربیدهای سخت در پرلیت است و در چدن‌ها نیز شبکه‌ای از آستنیت باقی‌مانده تشکیل می‌شود.

طبق نتایج آزمون ضربه، چقرمگی ضربه چدن کروم‌ متوسط پس از عملیات‌ حرارتی، به صورت قابل ‌توجهی افزایش یافت. علت این پدیده ایجاد اختلال در شبکه کاربید پیوسته حساس به ترک و تبدیل آن به کاربیدهای گسسته که توسط یک زمینه چقرمه شامل پرلیت و آستنیت باقی‌مانده احاطه شده، است. گلوله از نوع چدن کروم متوسط در حالت عملیات ‌حرارتی شده دارای ترکیبی از عملکرد ریزساختار – خواص ‌مکانیکی – عملکردی سایشی به نحوی مطلوب است. ملاحظات اقتصادی و سادگی تولید باعث می‌شوند تا استفاده از چدن سفید غیرآلیاژی مخصوصا در مورد آسیاب‌کاری کانی‌های معدنی ساینده، مطلوب باشد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Investigations were conducted to determine the microstructure–property–wear performance relationships of five selected commercial grinding mill ball types in laboratory scale milling experiments. The results obtained show a general increase in hardness and wear resistance of the grinding media with an increase in carbon content reflecting a transition from a wholly pearlitic structure in steels to one dominated by hard carbides in a pearlite and retained austenite matrix in cast irons.

The impact toughness of the medium chromium cast iron as indicated by the drop test results improve significantly after the heat treatment. This is attributed to the disruption of the crack sensitive continuous carbide network leaving behind discrete carbides surrounded by a tough matrix comprising pearlite and retained austenite. Medium chromium cast iron ball type in the heat-treated condition has the desired microstructure–mechanical property–wear performance combination. Economic consideration and the ease of production favour the use of unalloyed white cast iron, particularly in the grinding of abrasive mineral ores.