Карагандинский государственный технический университет, Караганда, Казахстан:
А. З. Исагулов, докт. техн. наук, профессор, первый проректор, эл. почта: a.isagulov@kstu.kz
Св. С. Квон, канд. техн. наук, профессор кафедры «Нанотехнологии и металлургия», эл. почта: svetlana.1311@mail.ru
В. Ю. Куликов, канд. техн. наук, профессор кафедры «Нанотехнологии и металлургия», эл. почта: mlpikm@mail.ru
Д. Р. Аубакиров, магистр, старший преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», эл. почта: dastan_kstu@mail.ru

Проведено исследование взаимосвязи химического состава и структуры мелющих шаров с их эксплуатационными свойствами. В качестве объекта исследований рассмотрены мелющие шары из опытного хромистого износостойкого чугуна, дополнительно легированного никелем и титаном при пониженном содержании хрома. В качестве образца-свидетеля использовали шары из износостойкого чугуна марки ИХЧ28. Актуальность исследования обусловлена низкой ударной вязкостью шаров из ИХЧ28, что приводит к выходу их из строя не столько в результате износа поверхности, сколько по причине поколов и сколов. Для увеличения ударной вязкости матрицы вводили никель, для образования карбидов типа МеС — титан, так как присутствие карбидов данного типа в структуре предпочтительнее карбидов цементитного типа. Представлены данные по анализу микроструктуры шаров, выплавленных из опытного чугуна. Проведены исследования полей напряжений в образцах с целью определения литейных дефектов. Мелющие шары из опытного чугуна испытывали в производственных условиях при грубом помоле марганцевой руды в течение 14 ч, затем провели анализ на выход годного. Испытания показали, что опытные шары меньше подвержены сколам и поколам, хотя износ поверхности в опытных образцах несколько выше. Однако в целом выход годного по сравнению с образцами сравнения после испытаний увеличился на 13–15 %.

Данные исследования проведены в рамках реализации программно-целевого финансирования Комитетом науки МОН РК BR05236295 «Создание, разработка и внедрение технологий производства и обработки износостойких материалов нового поколения для получения деталей металлургических агрегатов».

1. СТ РК 2310–2013. Шары литые чугунные мелющие. Технические условия. — Введ. 01.07.2014.
2. ТУ 14-2-882–90. Шары мелющие из хромоникелевого чугуна. — Введ. 01.01.1991.
3. Govender N., Rajamani R., Wilke D. N. Effect of particle shape in grinding mills using a GPU based DEM code // Minerals engineering. 2018. Vol. 129. No. 12. P. 71–84.
4. Куликов В. Ю., Квон С. С., Аубакиров Д. Р. и др. Применение износостойких материалов в металлургической промышленности РК // Металлург. 2018. № 10. С. 80–83.
5. Kulikov V. Yu., Issagulov A. Z., Kvon S. S. Studying the effect of boron on heat-resistance properties of Ni-Cr alloys // Metalurgija. 2017. Vol. 56. № 3-4. Р. 409–411.
6. Горбачев Л. А., Русин Ю. Г., Кабышева А. Т. Износостойкий ударопрочный сплав для изготовления мелющих шаров // Вестник горно-металлургической секции Российской академии естественных наук. Отделение металлургии. 2012. № 30. С. 157–164.
7. Галимьянов И. К. Влияние температуры и структуры круглой заготовки на раскол мелющих шаров // Черные металлы. 2019. № 10. С. 63–66.
8. Мещеряков В. Н., Федоров О. В., Титов С. С., Безденежных Д. В. Расчет и разработка экспериментальной индукционной установки для симметричной закалки мелющих металлических шаров // Черные металлы. 2019. № 10. С. 51–57.
9. Lameck N. Effects of grinding media shapes on ball mill performance. University of the Witwatersrand, Johannesburg. 2005.
10. Федорчук С. В. Исследование свойств износостойкого сплава на основе железа разработанного для работы при повышенных температурах // Проблеми тертя та зношування. 2011. № 55. С. 137–143.
11. Фурман И. Е., Фурман Е. Л., Тимченко А. С. Литые износостойкие кобальтовые сплавы // Литейное производство. 2014. № 10. С. 13–16.
12. Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. — М. : Металлургия, 1982. — 184 с.
13. Wen X., Gong Y., Wang C. Experimental research on micro mill-grinding AISI 1045 steel with a cold spraying compound micro cutting tool // Journal of mechanical science and technology. 2018. Vol. 32, Iss. 12. P. 5863–5874.
14. Issagulov A. Z., Kulikov V. Yu., Chsherbakova Y. P., Kovaleva T. V. et al. The corrosion resistant coating with halloysite nanoparticles // Metalurgija. 2016. Vol. 55, Iss. 3. P. 426–428.
15. de Oliveira A. L. R., Tavares L. M. Modeling and simulation of continuous open circuit dry grinding in a pilot-scale ball mill using Austin’s and Nomura’s models // Powder technology. 2018. Vol. 340, Iss. 12. P. 77–87.
16. Aissat S., Sadeddine A., Bradai M. A. Effect of Heat Treatment on the Hardness and Wear of Grinding Balls // Metal science and heat treatment. 2017. Vol. 59. P. 297–301.
17. Pastukhov A., Sharaya O., Vodolazskaya N., Minasyan A. Hardening of parts of agricultural machinery with laser microalloying // Engineering for Rural Development. 2018. Vol. 17. P. 1360–1365.
18. Chernobaeva A. A., Medvedev K. I., Zhurko D. A., Kostromin V. N., Mikhin O. V. Scale factor of standard and mini Charpy specimens from VVER-1000 RPV materials // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2016. Vol. 145. P. 23–28.
19. Galan U., Orta P., Kurfess T., Ahuett-Garza H. Surface defect identification and measurement for metal castings by vision system // Manufacturing Letters. 2018. Vol. 15. Part A. P. 5–8.