ФОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К УДАРОСТОЙКОСТИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ МЕЛЮЩИХ ШАРОВ

Abstract

В статье представлены результаты исследования процессов эксплуатации стальных мелющих шаров в мельницах полусамоизмельчения (МПСИ). Установлено, что шары испытывают как абразивные, так и ударные нагрузки. Свойства стальных мелющих шаров при одинаковой технологии производства обусловлены химическим составом и сформировавшейся микроструктурой по всему сечению шара. Исследованы шары, изготовленные по трем различным технологиям. На шарах комплектов 1 и 2 отмечены высокие значения твердости у поверхности, достаточные для обеспечения хорошей стойкости к износу в процессе эксплуатации, и резкое снижение твердости на расстоянии ~(15–20) мм от поверхности по мере увеличения объема перлитных структур. При этом шары комплектов 1 и 2 показали невысокие значения ударной вязкости и недостаточную стойкость к ударному воздействию. Самые низкие значения твердости от поверхности к центру отмечены у комплекта 3. Также наибольшая потеря массы во время испытания на абразивный износ зафиксирована на комплекте 3, что объясняется самым низким значением твердости. Шары комплекта 3 показали более высокие значения ударной вязкости и отсутствие раскола при проведении теста ball-on-ball, что объясняется мягкой феррито-перлитной структурой как на поверхности, так и по сечению шара, обусловленной сниженным содержанием углерода и наличием никеля в химическом составе. При этом шары из комплекта 3 показали наихудший результат по абразивному износу. В ходе проведенных исследований установлено, что для успешной эксплуатации в МПСИ стальные мелющие шары должны иметь поверхность с высокой твердостью, обусловленной мартенситной структурой, и вязкую сердцевину с феррито-перлитной структурой. Перспективным направлением развития технологии производства стальных мелющих шаров будет являться получение равномерно убывающей от поверхности к центру микроструктуры стального шара, что позволит сохранить высокую износостойкость и повысить стойкость к расколу шара.