Металлические отливки VAUTID M20-3 в Минске


Металлические отливки VAUTID M20-3 — износостойкие детали для горного оборудования

Металлические отливки VAUTID M20-3 — это высокохромистые белые чугуны с содержанием хрома 20–24% и молибдена 2,5–3,5%, предназначенные для изготовления футеровок и рабочих органов оборудования, эксплуатируемого в условиях интенсивного абразивного износа. Материал относится к группе сплавов с карбидной структурой типа MC, обеспечивающей сочетание высокой твёрдости (58–63 HRC) и умеренной ударной вязкости.

Отливки VAUTID M20-3 поставляются в виде готовых деталей по чертежам заказчика либо в форме заготовок с припуском на механическую обработку. Технология литья включает контролируемое охлаждение для формирования направленной карбидной сетки, что повышает сопротивление микрорезанию и усталостному выкрашиванию при контакте с рудой, песком и шлаками.

Химический состав и структура

Базовый состав сплава VAUTID M20-3:

  • углерод — 2,8–3,2%
  • хром — 20–24%
  • молибден — 2,5–3,5%
  • марганец — 0,5–1,0%
  • кремний — 0,3–0,8%

Микроструктура — аустенитно-мартенситная матрица с первичными и эвтектическими карбидами MC. Молибден стабилизирует карбидную фазу и повышает прокаливаемость, что особенно важно для крупногабаритных отливок толщиной до 200 мм. Твёрдость по Бринеллю — 600–700 HB.

Эксплуатационные характеристики

Отливки VAUTID M20-3 демонстрируют высокую стойкость к абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках. Материал эффективен при транспортировке и переработке материалов с абразивностью до 0,8 мг/кг, включая железную руду, медный концентрат, кварцевый песок и клинкер. Рабочая температура ограничена диапазоном –40…+450 C; при нагреве свыше 500 C наблюдается снижение твёрдости вследствие отпуска мартенсита.

Сравнение с другими износостойкими материалами:

ПараметрVAUTID M20-3Сталь Hardox 450Чугун ИЧХ28Н2
Твёрдость, HRC58–6343–4750–56
Относительная износостойкость*1,00,40,7
Ударная вязкость KCU, Дж/см3–525–352–4
Макс. рабочая температура, C450250550

*Относительная стойкость к абразивному износу по методу ASTM G65 при одинаковых условиях испытаний.

Применение в промышленности

Металлические отливки VAUTID M20-3 применяются в узлах, где сочетание абразивного износа и умеренных ударных нагрузок исключает использование конструкционных сталей или наплавок:

  • футеровочные плиты течек, бункеров и перегрузочных узлов дробильно-сортировочных фабрик
  • била и ударные элементы роторных дробилок для горной массы
  • направляющие лопатки и сегменты центробежных пескомётов в литейных цехах
  • рабочие колёса и улиты шламовых насосов для гидротранспорта хвостов обогащения
  • защитные накладки ковшей экскаваторов и драглайнов при вскрышных работах
  • элементы мельниц самоизмельчения — лифтёры и торцевые футеровки

Особенности заказа и изготовления

Отливки VAUTID M20-3 изготавливаются по литейным формам из холоднотвердеющих смесей с точностью размеров до 12-го квалитета. Детали сложной конфигурации поставляются с припуском 3–5 мм на сторону для последующей обработки алмазным инструментом. Стандартный сортамент включает плиты толщиной 20–150 мм, массой от 5 до 1500 кг. Для крепления к несущим конструкциям предусмотрены отверстия под болты либо закладные элементы из низкоуглеродистой стали, привариваемые в процессе литья.

При проектировании футеровок из VAUTID M20-3 необходимо учитывать повышенную хрупкость материала при ударных нагрузках свыше 5 Дж/см. В зонах с интенсивным ударным воздействием рекомендуется комбинировать отливки с резиновыми или полиуретановыми демпфирующими подложками. Механическая обработка выполняется только шлифованием или электроэрозионным методом; режущий инструмент из быстрорежущей стали непригоден.

Вопросы и ответы

Чем VAUTID M20-3 отличается от обычного высокохромистого чугуна ИЧХ28?

VAUTID M20-3 содержит молибден (2,5–3,5%), который повышает прокаливаемость и стабильность карбидной фазы. Это обеспечивает более равномерную твёрдость по сечению отливок толщиной до 200 мм и повышенную стойкость к усталостному выкрашиванию при циклических нагрузках.

Какие методы сварки применимы для монтажа отливок VAUTID M20-3?

Сварка самого сплава не рекомендуется из-за склонности к трещинообразованию. Крепление выполняется через закладные стальные элементы, привариваемые к несущей конструкции электродами с основным покрытием типа Э42А или проволокой ER70S-6. Допускается также болтовое соединение с потайными головками.

Какой ресурс работы футеровки из VAUTID M20-3 в сравнении со сталью 110Г13Л?

В условиях чистого абразивного скольжения без ударных нагрузок ресурс VAUTID M20-3 в 3–5 раз выше, чем у стали 110Г13Л. Однако при ударах с энергией более 5 Дж/см аустенитная сталь 110Г13Л превосходит M20-3 за счёт наклёпа поверхности.

Возможна ли механическая обработка отливок VAUTID M20-3?

Да, но только абразивным инструментом — шлифовальными кругами на алмазной или кубическом нитриде бора связке. Токарная и фрезерная обработка твёрдосплавным инструментом экономически нецелесообразна из-за высокой твёрдости материала.