Studium przypadku: Zintegrowane rozwiązanie dla górniczych części eksploatacyjnych – poprawa wydajności i kontrola jakości

W przemyśle wydobywczym części eksploatacyjne pracują w ekstremalnych warunkach udarowych i ściernych, co bezpośrednio wpływa na wydajność sprzętu i koszty operacyjne. Łącząc kontrolę jakości stali, udoskonalanie materiałów, zaawansowane innowacje procesowe i optymalizację konstrukcyjną, zapewniamy systematyczne rozwiązanie poprawiające wydajność produktu i żywotność

1. Kontrola jakości roztopionej stali: Próba zginania wstępnego odlewu

Jakość stali jest podstawą wysokowydajnych części eksploatacyjnych.

Dla tego projektuStal wysokomanganowa Mn18Cr2próbki zostały poddane aPróba zginania pod kątem 150° w temperaturze pokojowejprzed odlewaniem. Wszystkie próbki przeszły bez pęknięć i wad (jak pokazano na obrazie testowym).

Znaczenie techniczne

Próba zginania sprawdza:

 * Wewnętrzna czystość roztopionej stali (brak wtrąceń i porów)

 * Plastyczność i wytrzymałość materiału

 * Stabilność procesu wytapiania

CoWynik zapewnienia jakości

Do odlewania trafia wyłącznie stal, która przejdzie próbę zginania, zapewniając:

 * Stały skład chemiczny Mn18Cr2

 * Wysoka czystość stali

 * Doskonała odporność na uderzenia i niezawodność

2. Technologia wzmocnienia TiC: osiągnięcie skoku odporności na ścieranie

Oprócz tradycyjnej stali wysokomanganowej opracowaliśmywłasny proces wzmacniania węglikiem tytanu (TiC)., znacznie poprawiając wydajność części eksploatacyjnych.

Zasada procesu

 * Cząsteczki TiC są osadzone w matrycy Mn18Cr2

 *Formy Astruktura złożona: ciągliwa osnowa metalowa + ultratwarda faza ceramiczna

Zalety wydajności

 * Znacząco zwiększona odporność na zużycie

 * Zwiększona odporność na uderzenia i ścieranie

 * Wolniejsza degradacja materiału

 * Wydłużony okres użytkowania

Weryfikacja metalograficzna i mikrostrukturalna

 * Jednolity rozkład cząstek TiC

 * Silne wiązanie metalurgiczne z osnową

 * Stabilna i niezawodna mikrostruktura dla rzeczywistych warunków pracy

3. Walidacja oparta na danych: wydajność materiałów i procesów

Porównaliśmykonwencjonalna stal wysokomanganowa, Mn18Cr2 i Mn18Cr2 wzmocniona TiCna podstawie danych eksperymentalnych i badań branżowych:

Zwiększenie wydajności materiału

 -Mn18Cr2 vs stal Mn13:

    Większa zdolność do hartowania

    Twardość powierzchni po uderzeniu:700+ HV(Mn13: ~600 HV)

    Równowaga wysokiej twardości i wytrzymałości

Materiał wzmocniony TiC

Twardość cząstek TiC:>3× stal podstawowa

Poprawa odporności na zużycie:

   Laboratorium: ~2,5×

   Warunki terenowe: 3–5×

Obszerna tabela porównawcza

Wpływ ekonomiczny:

Zmniejszona częstotliwość wymiany

Krótszy czas przestojów

Niższe koszty utrzymania

Redukcja całkowitego kosztu posiadania (TCO): ~30%+

4. Optymalizacja konstrukcyjna: udoskonalenie konstrukcji płytki szczękowej

Oprócz innowacji materiałowych, projekt konstrukcyjny ma kluczowe znaczenie dla wydajności.

Wyzwanie klienta

Oryginalna konstrukcja płytki szczękowej:10-calowe spłaszczone zęby na obu końcach

Zmniejszona efektywna powierzchnia kruszenia, obniżająca wydajność

Żądanie klienta:
👉 Przywróćpełne, faliste zęby na całej powierzchni

Nasze rozwiązanie

Przeprojektowany profil zęba

Odrestaurowana ciągła struktura falista

Zoptymalizowany rozkład siły i kompatybilność montażu

Korzyści z optymalizacji

Zwiększona efektywna powierzchnia kruszenia

Lepsza przyczepność materiału i wydajność kruszenia

Bardziej równomierny rozkład zużycia

Zwiększona stabilność montażu

5. Analiza metalograficzna: weryfikacja mikrostruktury

Przeprowadziliśmysystematyczna analiza metalograficznaw celu sprawdzenia niezawodności materiałów i wyjaśnienia ulepszeń wydajności:

1. Macierz Mn18Cr2

Typowyosnowa austenityczna

Jednolita wielkość ziaren, minimalna segregacja

Gęsta mikrostruktura o niskiej zawartości zanieczyszczeń

Wniosek:Wysoka czystość stali i doskonała wytrzymałość, zgodna z wynikami testów zginania.

2. Kompozyt wzmocniony TiC

Reprezentują ciemne cząstkiFaza TiC

Równomiernie rozproszone w całej matrycy

Żadnej aglomeracji i segregacji

Kluczowe obserwacje:

Kontrolowana wielkość cząstek i równomierny rozkład

Silne wiązanie metalurgiczne, brak ryzyka rozwarstwienia

Stabilna mikrostruktura zapewnia niezawodność w ekstremalnych warunkach

3. Zużycie mechanizmu

Osnowa austenityczna pochłania energię uderzenia

Cząsteczki TiC są odporne na zużycie ścierne

Formularzesynergiczny mechanizm udarowo-ścierny

4. Analiza po zużyciu

Konwencjonalny Mn18Cr2: głębsze rowki zużycia, większe odkształcenia plastyczne

Mn18Cr2 wzmocniony TiC: bardziej równomierne zużycie, zmniejszona głębokość rowka, cząstki TiC blokują propagację zużycia

Zalecany wyświetlacz:

Rysunek 1: Mikrostruktura matrycy Mn18Cr2

Rysunek 2: Rozkład cząstek TiC

Rysunek 3: Mikrofotografia łączenia interfejsu

Rysunek 4: Porównanie przed i po zużyciu

Wniosek

Ten przypadek pokazuje naszekompleksowe możliwościw górniczych częściach eksploatacyjnych:

✔ Kontrola jakości stali (próba zginania)
✔ Ulepszenie materiału (wysokowydajny stop Mn18Cr2)
✔ Innowacja procesowa (wzmocnienie TiC)
✔ Optymalizacja inżynieryjna (konstrukcja płytki szczękowej)

Dostarczamy nie tylko produkty, alewymierna poprawa wydajności i rozwiązania oszczędzające koszty, umożliwiając klientom osiągnięcie:

Dłuższa żywotność / Wyższa wydajność produkcji / Niższe koszty operacyjne

📩 Wezwanie do działania

W przypadku niestandardowych, wysokowydajnych rozwiązań w zakresie części eksploatacyjnych dla górnictwa i wsparcia technicznego,skontaktuj się z nami już dziś.