Studying properties of chrome cast irons modified with titanium carbide

Estudio de las propiedades de las fundiciones al cromo modificadas con carburo de titanio

El artículo presenta los resultados del estudio de la dureza y la resistencia al desgaste de las fundiciones al cromo. En el estudio se consideraron muestras de fundición de las calidades ChN2H, ChN4H2 y ChN2H después del tratamiento con carburo de titanio. El carburo de titanio en una cantidad del 1 % en peso con una dispersión de 500 micras se introdujo durante la fundición en el hierro fundido ChN2H. Como resultado de este tratamiento, la dureza y la resistencia al desgaste de la fundición pasaron a ser comparables a las de la fundición de grado Nihard. Los estudios han demostrado lo prometedor del uso de compuestos refractarios como modificadores para fundiciones.

INTRODUCCIÓN

Numerosas piezas de equipos mineros y metalúrgicos se fabrican con fundiciones Nihard (rejillas, racores, placas, piezas de bombas, etc.). El análisis de la información de los trabajos [1-3] muestra que el desgaste abrasivo es una causa frecuente de avería de muchas piezas de equipos mineros y metalúrgicos, como consecuencia de la baja dureza y resistencia al desgaste de la superficie. Por término medio, la sustitución de piezas como las palas de los sistemas de mezclado, los revestimientos y otros elementos de las bombas de dragado y otros se lleva a cabo cada 3-5 meses [4-5], lo que provoca paradas de los equipos y una reducción de la productividad.

Estudios proactivos propios [6-8] han demostrado que, además del desgaste abrasivo, en estas condiciones de trabajo también se producen importantes impactos, vibraciones y cargas alternas. En consecuencia, las piezas de los equipos mineros y metalúrgicos que funcionan en tales condiciones deben tener también un margen de viscosidad suficientemente alto. Esta combinación de propiedades puede conseguirse ajustando la composición de las fases mediante la introducción de elementos de aleación adicionales y cambiando algunas etapas de la tecnología, como la cristalización controlada, la mejora del tratamiento térmico y los modos de modificación.

Para las piezas que funcionan en condiciones de desgaste abrasivo, como los accesorios de los equipos de molienda, las tuberías de polvo y lodo, las toberas, las cribas, las piezas de las bombas de dragado, etc., se utiliza fundición de baja aleación del grado ChN₂H y fundición de alta aleación del grado ChN₄H₂ del grupo Nihard. La composición química y algunas propiedades mecánicas de estas calidades se indican en la tabla 1 (datos de referencia). La aleación ChN₄H₂ pertenece al grupo de las aleaciones Nihard, en las que, como es sabido, el carbono se encuentra tanto libre como ligado en forma de Сr₃С y Cr₇С₃, lo que garantiza la elevada dureza y resistencia al desgaste de este grupo de aleaciones. La aleación ChN₂H no pertenece al grupo Nihard, tiene menor dureza y resistencia al desgaste, pero su coste es un 30-40 % inferior.