Casestudy: geïntegreerde oplossing voor slijtageonderdelen in de mijnbouw – prestatieverbetering en kwaliteitscontrole

In de mijnbouw werken slijtageonderdelen onder extreme impact- en schurende omstandigheden, wat een directe invloed heeft op de efficiëntie van de apparatuur en de operationele kosten. Door staalkwaliteitscontrole, materiaalverbetering, geavanceerde procesinnovatie en structurele optimalisatie te combineren, bieden we een systematische oplossing om de productprestaties en levensduur te verbeteren


1. Kwaliteitscontrole van gesmolten staal: buigtest voorgieten

Staalkwaliteit is de basis voor hoogwaardige slijtagedelen.

Voor dit project isMn18Cr2 hoog mangaanstaalmonsters ondergingen eenBuigtest van 150° bij kamertemperatuurvoorafgaand aan het gieten. Alle exemplaren zijn zonder scheuren of defecten doorgekomen (zoals weergegeven in de testafbeelding).


Technische betekenis

De buigtest verifieert:

 * Interne zuiverheid van het gesmolten staal (afwezigheid van insluitsels of poriën)

 * Materiaal ductiliteit en taaiheid

 * Stabiliteit van het smeltproces


f93c74ef-639a-418c-a96e-252c73aaa62b


WatKwaliteitsgarantie Resultaat

Alleen staal dat de buigtest doorstaat, wordt gegoten, waarbij het volgende wordt gegarandeerd:

 * Consistente Mn18Cr2 chemische samenstelling

 * Hoge staalzuiverheid

 * Uitstekende slagvastheid en betrouwbaarheid


21e76c2d-5c52-439d-8bc8-d15d93ba2531

2. TiC-versterkingstechnologie: een sprong in slijtvastheid realiseren

Naast traditioneel hoogmangaanstaal hebben we eenintern versterkingsproces met titaniumcarbide (TiC)., waardoor de prestaties van slijtageonderdelen aanzienlijk worden verbeterd.


Procesprincipe

 * TiC-deeltjes zijn ingebed in de Mn18Cr2-matrix

 * Formulieren asamengestelde structuur: nodulair metalen matrix + ultraharde keramische fase

7

Prestatievoordelen

 * Aanzienlijk verbeterde slijtvastheid

 * Verbeterde impact-slijtprestaties

 * Langzamere materiaaldegradatie

 * Verlengde levensduur


Metallografische en microstructurele verificatie

 * Uniforme distributie van TiC-deeltjes

 * Sterke metallurgische binding met de matrix

 * Stabiele en betrouwbare microstructuur voor echte werkomstandigheden


3. Datagestuurde validatie: materiaal- en procesprestaties

Wij vergelekenconventioneel hoog mangaanstaal, Mn18Cr2 en met TiC versterkt Mn18Cr2gebaseerd op experimentele gegevens en industrieel onderzoek:


Verbetering van materiaalprestaties

 -Mn18Cr2 versus Mn13 staal:

    Sterker werkverhardend vermogen

    Oppervlaktehardheid na impact:700+ hoogspanning(Mn13: ~600 HV)

    Evenwicht tussen hoge hardheid en taaiheid


TiC-versterkt materiaal

Hardheid van TiC-deeltjes:>3× basisstaal

Verbetering van de slijtvastheid:

   Laboratorium: ~2,5×

   Veldomstandigheden: 3–5×


Uitgebreide vergelijkingstabel


fc0c3800fe8f8e91ea4010362d76da33


Economische impact:

Verminderde vervangingsfrequentie

Minder stilstand

Lagere onderhoudskosten

Verlaging van de totale eigendomskosten (TCO): ~30%+


4. Structurele optimalisatie: verbetering van het kaakplaatontwerp

Naast materiaalinnovatie is structureel ontwerp cruciaal voor de prestaties.


Klant uitdaging

Origineel kaakplaatontwerp:10-inch afgeplatte tanden aan beide uiteinden

Verminderd effectief breekoppervlak, waardoor de efficiëntie afneemt


Klantverzoek:
👉 Herstellenvolledige gegolfde tanden over het oppervlak


Onze oplossing

Opnieuw ontworpen tandprofiel

Gerestaureerde doorlopende golfstructuur

Geoptimaliseerde krachtverdeling en montagecompatibiliteit


Optimalisatievoordelen

Verhoogd effectief breekoppervlak

Verbeterde materiaalgrip en breekefficiëntie

Gelijkmatigere slijtageverdeling

Verbeterde montagestabiliteit


5. Metallografische analyse: verificatie van de microstructuur

Wij voerdensystematische metallografische analyseom de materiaalbetrouwbaarheid te valideren en prestatieverbeteringen uit te leggen:


1. Mn18Cr2-matrix

Typischaustenitische matrix

Uniforme korrelgrootte, minimale ontmenging

Dichte microstructuur met laag onzuiverheidsgehalte

Conclusie:Hoge staalzuiverheid en uitstekende taaiheid, consistent met buigtestresultaten.


2. TiC-versterkte composiet

Donkere deeltjes vertegenwoordigenTiC-fase

Gelijkmatig verspreid door de matrix

Geen agglomeratie of segregatie


Belangrijkste observaties:

Gecontroleerde deeltjesgrootte en uniforme verdeling

Sterke metallurgische binding, geen delaminatierisico

Stabiele microstructuur zorgt voor betrouwbaarheid onder extreme omstandigheden


3. Slijtagemechanisme

Austenitische matrix absorbeert impactenergie

TiC-deeltjes zijn bestand tegen schurende slijtage

Vormt eensynergetisch impact-slijtagemechanisme


4. Analyse na slijtage

Conventioneel Mn18Cr2: diepere slijtagegroeven, meer plastische vervorming

Met TiC versterkt Mn18Cr2: gelijkmatigere slijtage, verminderde groefdiepte, TiC-deeltjes blokkeren de voortplanting van slijtage


Aanbevolen weergave:

Figuur 1: Mn18Cr2-matrixmicrostructuur

Figuur 2: verdeling van TiC-deeltjes

Figuur 3: Microfoto van interface-binding

Figuur 4: Vergelijking van slijtage vóór/na


Conclusie

Deze zaak bewijst onzeuitgebreide mogelijkhedenin mijnbouw slijtageonderdelen:

✔ Staalkwaliteitscontrole (buigtest)
✔ Materiaalupgrade (Mn18Cr2 hoogwaardige legering)
✔ Procesinnovatie (TiC-versterking)
✔ Technische optimalisatie (kaakplaatontwerp)

Wij bieden niet alleen producten, maarkwantificeerbare prestatieverbetering en kostenbesparende oplossingen, waardoor klanten het volgende kunnen bereiken:

Langere levensduur / Hogere productie-efficiëntie / Lagere operationele kosten


📩 Oproep tot actie

Voor op maat gemaakte, hoogwaardige oplossingen voor slijtageonderdelen in de mijnbouw en technische ondersteuning,neem vandaag nog contact met ons op.