Comment la résistance à l’usure des rouleaux en fonte est-elle améliorée en ajustant la composition chimique ?

La résistance à l'usure des rouleaux en fonte peut être améliorée par plusieurs méthodes, principalement en ajustant leur composition chimique :

Ajout d'éléments d'alliage clés
Silicium (Si) : Le silicium est crucial pour améliorer la résistance à l’usure en favorisant la formation de graphite et en affinant la structure des grains de la fonte. Cela améliore considérablement la dureté du matériau et la résistance à l'usure, généralement dans une plage appropriée (par exemple, 2,2 % à 2,8 % de Si).
Manganèse (Mn) : Le manganèse joue également un rôle essentiel dans l'amélioration de la résistance à l'usure en formant des sulfures de manganèse qui réduisent les effets nocifs du soufre, affinent la structure des grains et améliorent la résistance et la ténacité du matériau. Une teneur optimale en manganèse (par exemple 0,6 % à 1,2 %) contribue à améliorer la résistance à l'usure des rouleaux en fonte.
Chrome (Cr) : Dans les fontes à haute teneur en chrome, le chrome forme des carbures durs (par exemple M7C3) avec le carbone, améliorant considérablement la résistance à l'usure. L'augmentation de la teneur en chrome conduit à des rouleaux en fonte chromée très résistants à l'usure.
Autres éléments : L'ajout d'éléments comme le molybdène (Mo), le cobalt (Co), etc., améliore encore la résistance à l'usure en affinant la structure des grains et en améliorant la dureté et la résistance du matériau.

Contrôler la teneur en carbone
La teneur en carbone affecte également de manière cruciale la résistance à l’usure. Alors qu'une teneur plus élevée en carbone augmente la dureté, un excès de carbone entraîne une formation excessive de carbure, ce qui peut réduire la résistance à l'usure. Ainsi, la teneur en carbone doit être soigneusement contrôlée (par exemple inférieure à 3,0 %) pour garantir une résistance optimale à l'usure des matériaux. rouleaux en fonte .

Ajustement des processus de traitement thermique
Les processus de traitement thermique tels que le recuit, la trempe, etc. modifient la microstructure des rouleaux en fonte, améliorant ainsi la dureté et la résistance à l'usure. Par exemple, la trempe forme une couche de haute dureté sur la surface, résistant efficacement à l'usure.

Utilisation d'inoculants composites
Les techniques modernes utilisent des inoculants composites pour améliorer la résistance à l'usure des rouleaux en fonte. Ces inoculants incorporent des phases dures comme les carbures de chrome et les carbures de silicium, uniformément dispersées dans le fer fondu par le biais de fils d'âme et de processus d'inoculation, améliorant considérablement la résistance à l'usure en augmentant le nombre de nodules de graphite et leur sphérisation.

Ainsi, la résistance à l'usure des rouleaux en fonte est renforcée grâce à l'ajustement de la composition chimique (ajout de silicium, de manganèse, de chrome, etc., contrôle de la teneur en carbone), à ​​l'optimisation des procédés de traitement thermique et à l'utilisation d'inoculants composites. La sélection des matériaux et des processus appropriés doit être basée sur des conditions et des exigences opérationnelles spécifiques pour obtenir une résistance à l'usure supérieure dans les applications pratiques.