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圓錐破碎機軋臼壁工件的選材問題

時間:2014-02-08返回列表

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軋臼壁是選礦廠碎礦車間系統圓錐破碎機重要的備件之一,在工作過程承受著極強、高頻次、反復交變應力的作用,其質量的好壞直接影響破碎機的正常運行。為保證軋臼壁質量高、使用壽命長,需合理選擇該工件的材質。

選材的依據是:根據軋臼壁工件在實際工況條件下的受力狀態、服役特點,結合國內目前使用耐磨材料現狀,經一系列對比分析、反復試驗,可選擇在強烈沖擊、摩擦、擠壓和剪切工況條件下具有強大潛能(加工硬化能力)的高錳鋼作為制作軋臼壁工件的材質。

1)化學成分的確定

高錳鋼的耐磨性由鋼的化學成分、鋼中夾雜物含量、鋼中碳化物的溶解與偏析度、鋼的晶粒度和鑄造質量的優劣等來決定。

2)高錳鋼中各元素對其性能的影響

①碳:高錳鋼鑄件耐磨性不是含碳量越高越耐磨,而是有一個極限值,當含碳量 1.4%后,鑄態析出碳化物很多,水韌處理時碳化物不能完全溶到奧氏體中去,間隙固溶的碳化物也達到了飽和。這樣不僅對耐磨性沒有好處,而且降低材料的強度和韌性,服役時容易斷裂。

②硅:含硅量高,降低碳在奧氏體中的溶解度促使碳化物在晶界上析出增多且肥大,水韌處理后,在晶界上留下較大的顯微疏松,為了完全消除,鋼中的含硅量控制在0.4%~0.6%為較佳,大于0.8%對高錳鋼各項性能無明顯影響。

③錳:高錳鋼由于含錳量高,鋼的鑄態組織為奧氏體及碳化物,經1000℃左右加熱水淬處理(通常稱水韌處理)后,絕大部分碳化物固溶于奧氏體中。鋼的組織為單相奧氏體或奧氏體加少量碳化物。

④硫:由于鋼中含錳量高,能生成大量的MnS從渣中排出,又由于是在堿性渣中熔煉,硫可順利降低到0.03%以下。這樣低的疏量對鋼的強度、韌性和耐磨性均無明顯影響。

⑤磷:磷單獨溶解在鋼中很少,常以Fe2P、Fe3P的形式存在于晶界上,使鋼的強度、韌性和耐磨性大幅降低,碳含量高加劇了P以共晶形式析出在晶界上。為了保證性能,應遵循以下關系:C=11.27~2.761×P%。生產中要控制磷含量≤0.08%,重要、復雜的厚壁件≤0.07%。

根據上述分析,用于制作軋臼壁工件的高錳鋼化學成分為ZGMn13-3:0.9%~1.3%;C:11.0%~14.0%;Mn:0.3%~0.8%;Si,S≤0.05%;P≤0.08%。

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