Explorando la relación entre la dureza y la dureza de los anillos de rodillo de carburo cementado

La dureza y la dureza de los anillos de rodillo de carburo cementado son un par de indicadores clave de rendimiento clave mutuamente restringidos pero sinnérgicamente optimizados. Su relación afecta directamente la eficiencia operativa y la seguridad de las líneas de producción de acero. A continuación se muestra un análisis de su correlación intrínseca y estrategias para equilibrarlos en aplicaciones industriales desde una perspectiva de ciencia de materiales:

I. Contradicciones intrínsecas y mecanismos sinérgicos

Antagonismo microestructural

Fuente de dureza: fracción de volumen (70-97%) y tamaño de grano (0.2-5μm) de fase dura de carburo de tungsteno (WC). Estructura de grano fino (<1μM) mejora la dureza (HRA 88-94) a través del fortalecimiento del límite de grano.

Fuente de dureza: capacidad de deformación plástica de la fase de carpetas Cobalt (CO) (3-30%). Un grosor de capa ≥50 nm efectivamente dificulta la propagación de grietas.

Ley de inversión de rendimiento

Cuando el contenido de CO aumenta del 6% al 12%:

La dureza disminuye en ~ 3-5 HRA.

La fuerza de ruptura transversal (TRS) mejora en un 20-30% (hasta 2800 MPa).

La dureza de impacto (AK) aumenta en un 40-60%.

II. Equilibrio de rendimiento impulsado por condiciones de rodadura

Iii. Tecnologías avanzadas para avances de rendimiento

Diseño de estructura de gradiente

Capa superficial: WC nanocristalino (0.2μm) + 8% CO → HRA 93.

Capa de transición: CO Gradient aumenta (8%→12%) → Forma un campo de tensión de compresión residual.

Core: WC de grano grueso (2μm) + 12% CO → TRS 2500 MPA.

Efecto: la tasa de desgaste de la superficie reducida en un 35%, la resistencia a la grieta térmica mejoró en un 50%.

Tecnología de fortalecimiento compuesto

Modificación del límite de grano: agregue al 0,5% de CR3C2 para inhibir el crecimiento del grano de WC, la dureza aumentó en 1,5 HRA.

Optimización de fase de aglutinante: la aleación CO-Ni-Re aumenta el TRS en un 15% mientras se mantiene> 95% de retención de dureza.

Regulación del estrés: tratamiento criogénico profundo (-196°C × 4H Post-Sintering) reduce el estrés residual en un 40%.

IV. Sistema de pruebas y validación

Pruebas de mapeo de rendimiento

Pruebas de dureza HV30 simultáneas y experimentos de flexión de tres puntos TRS para establecer curvas de correlación de HRA-TRS.

Simulación de condición dinámica: pruebas de acoplamiento termomecánico en la máquina de prueba MMS-2A (800°C + 500 MPa Tensión de contacto).

La dureza y la dureza son dos indicadores rígidos extremos. Una dureza más alta reduce la dureza, aumenta el rendimiento del acero, pero disminuye la vida útil del anillo de rodillos y aumenta el riesgo de fractura. La dureza más baja mejora la dureza, reduce el rendimiento, extiende la vida útil y reduce significativamente la probabilidad de fractura. Hunan Tianyi High-Tech Materials Manufacturing Co., Ltd. es un fabricante profesional de anillos de rodillos de carburo con 24 años de experiencia. Podemos proporcionar un diseño y servicios de soluciones personalizados para los diferentes escenarios de aplicaciones de cada cliente. ¡Bienvenido a la investigación y comunicando!