Сравнение абразивных тел с высоким содержанием хрома и обычных абразивных тел
твердость
Высокохромистые шлифовальные тела: Высокое содержание хрома (обычно Cr > 10%, чаще 12%-18%) образует большое количество высокотвёрдых частиц карбида хрома. Благодаря правильной термической обработке (закалке и отпуску) твёрдость поверхности может достигать 58-65 HRC и даже выше. шары из мелющих тел высокой твердости демонстрируют отличную износостойкость.
Обычные мелющие тела:
- Шарики из низкохромистого чугуна: низкое содержание хрома (обычно Cr < 5%, чаще 1%-3%), карбидные образования состоят в основном из более мягкого Fe3C. Твёрдость обычно находится в диапазоне HRC 45-55, а после термообработки верхний предел может приближаться к HRC 58, но общая твёрдость ниже, чем у высокохромистых шаров.
- Кованые стальные шары: изготавливаются из углеродистой или низколегированной стали, твёрдость которых во многом зависит от состава материала и процесса термообработки и обычно находится в диапазоне HRC 45–55. Равномерность твёрдости не такая высокая, как у литых шаров.
- Обычные стальные шарики: обычно имеют самую низкую твердость.
Износостойкость
Высокохромистые мелющие тела: отличная износостойкость. Высокотвёрдый карбид хрома эффективно противостоит резанию и износу материала. При одинаковых условиях эксплуатации шары с высоким содержанием хрома служат в 2–4 раза дольше, чем шары с низким содержанием хрома, и даже в 5–8 раз дольше и более по сравнению с обычными коваными стальными шарами.
Обычные мелющие тела:
- Шарики из низкохромистого чугуна: Износостойкость выше, чем у обычных кованых стальных шариков, но значительно ниже, чем у высокохромистых. Срок службы примерно в 1,5–2 раза превышает срок службы обычных кованых стальных шариков, но значительно ниже, чем у высокохромистых.
- Кованые стальные шарики / Обычные стальные шарики: Износостойкость самая низкая. В условиях интенсивного износа они быстро изнашиваются и требуют частого пополнения и замены.
Прочность/Ударопрочность
Высокохромистые мелющие тела: относительно хрупкие. Хотя прочность высокохромистого чугуна можно повысить, регулируя его состав (например, добавляя молибден, медь, никель и т. д.) и оптимизируя термическую обработку (контролируя структуру матрицы для получения вязкого отпущенного мартенсита), он по своей природе более хрупкий. Эта хрупкость особенно заметна для шаров большого размера (> 60 мм) или при воздействии значительных ударных нагрузок, которые могут привести к разрушению.
Обычные мелющие тела:
- Шарики из чугуна с низким содержанием хрома: прочнее, чем шары из высокохромистого чугуна, с меньшей склонностью к разрушению.
- Кованые стальные шарики: самые прочные. Процесс ковки делает внутреннюю структуру плотной и мелкозернистой, обеспечивая отличную ударопрочность и устойчивость к изломам, что особенно подходит для шариков большого размера или для экстремальных ударных нагрузок.
- Обычные стальные шарики: относительно хорошая прочность.
Устойчивость к коррозии
Высокохромистые шлифовальные тела: повышенная коррозионная стойкость. При мокром шлифовании или в пульпах с определёнными коррозионными свойствами шары из мелющих тел с высоким содержанием хрома обеспечивают превосходную коррозионную стойкость по сравнению с обычными средами, снижая износ, вызванный коррозией.
Обычные шлифовальные тела: Низкая коррозионная стойкость. При мокром шлифовании или в коррозионных средах коррозионный износ ускоряет общий износ.
Расходы
Высокохромистые мелющие тела: самые дорогие. Сырьё (высокохромистое железо, молибденовое железо и другие сплавы) дорогое, а процесс производства (особенно термическая обработка) более сложный, что приводит к повышенному энергопотреблению.
Обычные мелющие тела:
- Шарики из чугуна с низким содержанием хрома: цена ниже, чем у шаров с высоким содержанием хрома, но выше, чем у обычных кованых стальных шаров.
- Кованые стальные шарики / Обычные стальные шарики: самая низкая цена.
Как выбрать?
- Учитывайте твердость материала: для шлифования твердых материалов шарики с высоким содержанием хромаявляются первым выбором, обеспечивающим более высокую экономическую эффективность.
- Учитывайте ударную вязкость и риск разрушения: в условиях чрезвычайно высоких ударных нагрузок или повышенной вероятности разрушения (например, в крупных мельницах с шарами большого размера) кованые стальные шары обладают преимуществом прочности.
- Оценка коррозионной активности: В условиях мокрого шлифования шары с высоким содержанием хрома обеспечивают превосходную коррозионную стойкость. При сильной коррозии шары с высоким содержанием хрома более предпочтительны.
- Взвешивайте затраты: если бюджет ограничен, а материал относительно мягкий, шары из низкохромистого чугуна обеспечивают более высокую экономическую эффективность. Если же вы стремитесь к минимальным долгосрочным эксплуатационным расходам и минимальному времени простоя, шары из высокохромистого чугуна обеспечивают долгосрочные преимущества.
- Учитывайте тип и характеристики мельницы: для крупных мельниц, особенно для мельниц полусамоизмельчения, можно комбинировать шары разных размеров (крупные шары из кованой стали для повышения прочности, мелкие шары из высокохромистой стали для повышения износостойкости). Для обычных шаровых мельниц выбор зависит от измельчаемого материала.
