Wear resistance of high chromium white cast iron for coal grinding rolls Translated title: Desgaste de fundiciones de hierros blancos de alto cromo usados en rodillos de molinos de carbón

Abstract

High chromium white cast iron alloy used in coal grinding components is a material that may present different wear resistance depending on the thermal treatment used in its manufacturing. In this context, the properties of this alloy, containing 22% chromium and 3% carbon, were investigated after applying different heat treatments and their influence on the abrasion wear resistance was evaluated. For the characterization of the alloy, several experimental tests were performed using the following laboratory equipment: durometer, microdurometer, optical microscope, scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction, emission spectral photometry and equipment for wear testing according to the ASTM G65-04 (2010) standard. The results obtained reveal that the wear resistance of the selected alloy increases when a lower amount of austenite is retained in the matrix and high precipitation of secondary chromium carbides occurs. They also suggest that it is not necessary to use long times for the alloy destabilization in order to obtain higher hardness values and good wear resistance when the alloy is previously annealed, in contrast to what is practiced in the industry.

Translated abstract

Las fundiciones blancas al alto cromo utilizadas en componentes de molinos de carbón son materiales que presentan diferentes resistencias al desgaste, dependiendo del tratamiento térmico usado en su fabricación. Las propiedades mecánicas, microestructurales y tribológicas de la aleación con 22% de cromo y 3% de carbono (II D ASTM A532-10) y su influencia en la resistencia al desgaste fueron investigadas. Para la caracterización de la aleación fueron realizados diversos ensayos, utilizando los siguientes equipos de laboratorio: durómetro, microdurómetro, microscopio óptico, microscopio electrónico de barrido, difracción de rayos X, espectrofotómetro de emisión óptica, y equipo para ensayo de desgaste abrasivo de acuerdo con la norma ASTM G65-04 (2010). Los resultados encontrados mostraron que la resistencia al desgaste incrementa cuando la matriz tiene una baja fracción volumétrica de austenita retenida y una alta fracción de carburos secundarios. También indican que no es necesario usar largos tiempos durante la desestabilización en la aleación II D para obtener una óptima resistencia al desgaste, cuando la aleación fue previamente recocida. Estos resultados indican que la industria puede usar tiempos cortos durante la desestabilización de los rodillos de molinos de carbón.