Los dientes para minería de carbón son un componente industrial fabricado soldando dientes de bolas de carburo de tungsteno con acero estructural de aleación. Se utiliza principalmente para operaciones de corte de carbón y minería de roca dura en máquinas de extracción de carbón y tuneladoras.
El cuerpo principal se fabrica soldando acero de aleación 35CrMo con carburo de tungsteno YG11C. El rendimiento de algunos productos mejora mediante procesos como el tratamiento térmico al vacío y la fusión de capas superpuestas resistentes al desgaste-. Durante las operaciones mineras, los dientes de corte deben soportar altas-presiones, cargas de impacto alternas y altas temperaturas por fricción. A menudo fallan debido a fracturas de bloques, propagación de grietas o defectos de microtubos, y la presencia de ganga de veta de carbón y un contacto deficiente exacerban el desgaste. Las direcciones de optimización incluyen ajustar el contenido de cobalto (8%-13%), optimizar la relación del tamaño de las partículas de WC para equilibrar la resistencia a la fatiga térmica y la tenacidad a la fractura, y fortalecer la transformación polimórfica de la fase de cobalto mediante tratamiento térmico. La tecnología patentada cubre la preparación de la estructura cristalina biaxial, el diseño mecánico autoblocante y el proceso de fundición y soldadura de capas de transición. Algunos modelos tienen una tenacidad a la fractura de 18,9-20,2 MPa·m¹/² y la vida útil es 2,3 veces mayor que la de los dientes de corte normales.
Estructura y composición
Los dientes cortantes de carburo de tungsteno se componen principalmente del mango del diente cortante, el cabezal del diente cortante y el cabezal de la hoja de aleación. El mango del diente cortante y la cabeza del diente cortante a menudo se denominan colectivamente cuerpo del diente cortante. La dureza del cuerpo del diente cortante es 40-45 HRC y la tenacidad al impacto no es inferior a 49 J/cm². La estructura general de los dientes de corte para minería consiste en incrustar la cabeza del diente de corte de carburo de tungsteno en el cuerpo de la hoja de acero estructural de baja aleación templado y revenido. La capa superpuesta resistente al desgaste-del diente cortante es una zona de aislamiento-en forma de anillo formada a lo largo de la dirección circunferencial de la cabeza del diente cortante, con un ancho de 20-30 mm y un espesor de 2-3 mm. Su función es proteger del desgaste el material base de la cabeza del diente. Los nombres alternativos para el diente cortante incluyen diente cortante plano y diente cortante en forma de pico. El diente de corte plano tiene una cabeza de diente de corte plana, mientras que el diente de corte en forma de pico tiene una cabeza de diente de corte cónica, también conocida como diente de corte cónico. El cuerpo del diente se refiere a la parte sólida del diente cortante excluyendo la cabeza de carburo de tungsteno; la cabeza del diente cortante se refiere a la parte donde la cabeza de carburo de tungsteno está soldada o incrustada en la parte superior del diente cortante; el mango de diente cortante se refiere a la pieza que se puede insertar en el asiento del diente, con formas de prisma rectangular y cilindro; la longitud del diente de corte se refiere a la distancia longitudinal desde el cabezal de corte hasta el extremo del mango del diente de corte; la longitud de la cabeza del diente cortante se refiere a la longitud longitudinal de la cabeza del diente cortante que se extiende más allá de la superficie superior del asiento del diente.
Principio
Los dientes de corte avanzan y cortan la veta de carbón mediante rotación por impacto. Deben soportar simultáneamente esfuerzos de alta presión y esfuerzos de flexión por corte-. Durante el proceso de corte de carbón y roca, los dientes de corte no solo soportan tensiones de compresión periódicas, tensiones de tracción y cargas de impacto, sino que también soportan los efectos de la fricción abrasiva a largo plazo, el aumento de temperatura causado por el impacto y la corrosión de medios corrosivos. Esta es una combinación de cargas de impacto periódicas y alternas. Durante el proceso de excavación, los dientes cortantes también sufrirán una intensa fricción con la veta de carbón, generando calor por fricción. A lo largo del proceso de desgaste, también pueden producirse diversos comportamientos mecánicos, como fluencia local, fatiga de contacto, corrosión y fractura.
Proceso de producción y tecnología.
El proceso de fabricación del carburo de tungsteno de doble cristal tiene como objetivo hacer que los dientes de corte tengan buena tenacidad y dureza, y garantizar que se mantengan la dureza y la resistencia al desgaste requeridas después del procesamiento de soldadura. Este proceso incluye principalmente preparación de material, mezcla y molienda de bolas, mezcla y molienda, prensado y sinterización, etc. La fórmula del material central, en términos de porcentaje de masa, es polvo de carburo de tungsteno 88-90 partes, carburo de tantalio 2-3 partes, polvo de cobalto 5-6 partes, solución sólida tetravalente de carburo de tungsteno-carburo de tantalio-carbono 1-2 partes, solución sólida de carburo de tungsteno-cromo 0,5 partes, nitruro de titanio 4-7 partes, carburo de boro 2-4 partes y parafina 1 parte. El polvo de carburo de tungsteno adopta una relación de tamaño de grano de doble cristal, incluyendo el primer polvo de carburo de tungsteno con un tamaño de partícula de 5-8 μm y el segundo polvo de carburo de tungsteno con un tamaño de partícula de 3-7 μm, siendo las proporciones de 67-81% y 19-33% respectivamente. Bajo este proceso, los parámetros de rendimiento típicos del material incluyen una densidad de 16,85-17,02 g/cm³, una dureza Rockwell de 88,6-91,5 HRA y una resistencia a la flexión de 4600-4650 MPa.
El tratamiento térmico de soldadura es una de las tecnologías clave en la fabricación de dientes cortantes. Los procesos avanzados modernos han integrado la soldadura y el tratamiento térmico, completando el calentamiento, la soldadura y el enfriamiento directo en un horno de vacío. Este proceso hace que el carburo de tungsteno se adhiera firme y estrechamente al acero del cuerpo del diente, mejorando efectivamente la resistencia al impacto de los dientes cortantes.
Indicadores de desempeño
Los parámetros clave de rendimiento de los dientes de carburo de tungsteno incluyen densidad, dureza, resistencia a la flexión, etc. Por ejemplo, los parámetros de rendimiento de un material de diente de carburo de tungsteno de doble -grano son densidad 16.85 - 17.02 g/cm³, dureza Rockwell 88.6 - 91.5 HRA, fuerza coercitiva 4.5 - 4.9 kA/m, resistencia a la flexión 4600 - 4650 MPa, porosidad A02, B00 y tamaño de grano promedio mayor o igual a 6.0.
El tamaño del grano del carburo de tungsteno afecta la fuerza coercitiva, la dureza, la resistencia a la flexión y la tenacidad a la fractura de los carburos de tungsteno. Para los carburos de tungsteno de grano ultra-grueso- con un contenido de cobalto del 10%, a medida que aumenta el tamaño del grano del carburo de tungsteno, la fuerza coercitiva, la dureza y la resistencia a la flexión de la aleación disminuyen gradualmente, mientras que el valor de tenacidad a la fractura aumenta gradualmente.
Para abordar el problema de las grandes desviaciones en el tamaño de grano del carburo de tungsteno en carburos de tungsteno de grano ultra-grueso-, la investigación de la industria ha propuesto el punto de vista de utilizar el valor de la fuerza coercitiva para caracterizar indirectamente el tamaño de grano del carburo de tungsteno.
Falla
Los modos de falla de los dientes de corte ordinarios tradicionales incluyen principalmente dos tipos:En primer lugar, a medida que la cabeza del diente de carburo de tungsteno se desgasta, la cabeza del diente se vuelve desafilada y no puede cortar la roca de manera efectiva, lo que resulta en una disminución en la eficiencia de corte; En segundo lugar, la base de acero se desgasta antes que la cabeza del diente de carburo de tungsteno; cuando se desgasta mucho, pierde su efecto de soporte y protección sobre la cabeza del diente de carburo de tungsteno, lo que hace que el carburo de tungsteno se caiga de todo el diente de corte y falle todo el diente de corte. Durante el proceso de excavación de la veta de carbón, debido a la acción de las cargas de impacto, la superficie se encuentra en un estado de tensión de alta-presión y los dientes cortantes de carburo de tungsteno se rompen. Debido a la incertidumbre de la geología de la veta de carbón, la cabeza del diente no puede mantener un estado de contacto completamente bueno con la veta de carbón durante la excavación, y la veta de carbón contiene cierta ganga de carbón, lo que inevitablemente conduce a un aumento en áreas con contacto deficiente o sin contacto. Dichos estados de tensión son propensos a generar fatiga por impacto y grietas por fatiga térmica bajo la acción de cargas alternas. Además, los defectos de los micro-tubos en la superficie o el interior de la cabeza del diente también pueden causar concentración de tensión y provocar daños en los dientes cortantes de carburo de tungsteno.
El análisis sistemático de las causas específicas de falla incluye:defectos del material, como por ejemplo la cabeza del diente de carburo de tungsteno que contiene impurezas de grafito, distribución desigual del grano, grietas o poros; diseño de componentes, como un contenido insuficiente de cobalto (Co), lo que da como resultado una tenacidad insuficiente y es propenso a fracturarse frágilmente bajo cargas de impacto; tensión del proceso, como una gran tensión residual de la soldadura fuerte, debido a los diferentes coeficientes de expansión del carburo de tungsteno, el metal de aportación de la soldadura fuerte y el material base, la diferencia en las tasas de contracción durante el enfriamiento conduce a una disminución en la resistencia de la soldadura; rendimiento a alta-temperatura, como baja dureza al rojo (la capacidad de mantener la dureza a altas temperaturas), cuando los dientes cortantes cortan carbón y roca, la temperatura de la superficie de la cabeza del diente puede alcanzar los 600-800 grados, la dureza cae significativamente, lo que acelera el desgaste; causas de agrietamiento en frío, como un alto contenido de carbono en los dientes de corte, un proceso de soldadura deficiente que provoca grietas inducidas por hidrógeno, espesor/rigidez de soldadura insuficiente y calentamiento y enfriamiento desiguales.
Mejoramiento
En cuanto a las formas de falla y las causas de los dientes cortantes de carburo de tungsteno, su rendimiento se puede mejorar ajustando el tamaño de partícula, la composición y la proporción de la aleación. En primer lugar, el contenido de Co no debe ser demasiado bajo, ya que puede mejorar eficazmente la capacidad anti-fatiga térmica, fortalecer la plasticidad de la aleación y aliviar la tensión, etc. Sin embargo, un aumento en el contenido de Co afectará hasta cierto punto la resistencia al desgaste. Según la dureza de la veta de carbón, generalmente se controla entre 8% y 13%. Cuando la textura es dura, se puede aumentar adecuadamente el contenido de Co. En segundo lugar, la selección y proporción de partículas de WC. Las partículas de WC de grano fino- tienen un área superficial total reducida, un área superficial específica aumentada y una trayectoria libre promedio aumentada de Co, lo que equivale a aumentar indirectamente el contenido de Co, y esto favorece la mejora de la tenacidad a la fractura de la aleación. Para reforzar la fase Co, un proceso de tratamiento térmico adecuado también es un método relativamente eficaz. Aprovechando la transformación polimórfica del Co para generar otras fases para mejorar el cobalto cúbico centrado en la cara-, se logra el propósito de fortalecer los dientes de corte resistentes al desgaste-del carburo de tungsteno. Las técnicas modernas de optimización también incluyen el proceso integrado de soldadura fuerte y tratamiento térmico, es decir, completar la soldadura fuerte y el tratamiento térmico en un horno de vacío al mismo tiempo, haciendo que el carburo de tungsteno y el acero del cuerpo del diente se unan más firmemente y mejorando efectivamente la resistencia al impacto de los dientes cortantes.
Productos calientes
Información de la empresa
Kunshan Zhiyi Dingli Cemented Carbide Tool Co., Ltd. es un fabricante confiable de dientes para minería de carbón (insertos de pica) para máquinas de minería de carbón, rozadoras y equipos de construcción de túneles. Nuestros dientes para minería de carbón combinan cuerpos de acero de aleación 35CrMo soldados con dientes de bola de carburo de tungsteno YG11C, lo que brinda dureza, resistencia al impacto y resistencia a la abrasión excepcionales para operaciones de corte de carbón y minería de roca dura. Diseñados para ofrecer la máxima vida útil y eficiencia de corte, nuestros dientes ayudan a las operaciones mineras a reducir los costos de reemplazo de herramientas y el tiempo de inactividad.
Nuestra fábrica produce dientes para minería de carbón en más de 120 tipos estándar que coinciden con las principales marcas de máquinas para minería de carbón y rozadoras. Combinando la soldadura por inducción de insertos de carburo YG11C con cuerpos de acero 35CrMo mecanizados con precisión-, garantizamos una unión fuerte y una larga vida útil. La capacidad de producción mensual supera las 40.000 piezas y atiende a operaciones mineras de carbón en China, Rusia, Indonesia y otros mercados mineros importantes.
Máquina de prueba
Diagrama de flujo de producción
Embalaje y entrega
Embalaje
1>Coloque los productos encerrados con una bolsa de plástico o una caja de plástico en una caja de madera/cartón/caja de hierro, etc.
2>Se aceptará otro embalaje según sus necesidades.
Preguntas frecuentes
P1: ¿De qué materiales están hechos sus dientes para minería de carbón?
A1: Nuestros dientes combinan cuerpos de acero de aleación 35CrMo con inserciones de carburo de tungsteno YG11C soldadas para máxima resistencia.
P2: ¿Cuál es la vida útil típica?
R2: Nuestros dientes suelen durar entre 2 y 3 veces más que las picas convencionales en las mismas condiciones de minería.
P3: ¿Pueden producir dientes personalizados?
R3: Sí, se pueden desarrollar perfiles personalizados a partir de dibujos o muestras en un plazo de 15 a 20 días hábiles.
Acerca de la aberración del color
Todas las imágenes del producto son fotografías físicas; debido a la-tecnología de toma de fotografías, la luz, los parámetros de visualización, etc., puede haber diferencias entre los objetos físicos recibidos y las fotografías; consulte las fotografías físicas.
Recibo de carga
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