顎式破碎機顎板的耐磨性研究

顎式破碎機在運行過(guò)程中，其顎板經(jīng)常受到磨損，影響了顎式破碎機性能的正常發(fā)揮，本文通過(guò)對顎式破碎機顎板中碳低合金鋼材料研究，探討顎板硬度和耐磨性的變化規律，從而確定顎板耐磨性達到較好時(shí)的淬火溫度。

一、顎板材料的選取

紅星廠(chǎng)家在制造中動(dòng)鄂襯板、定鄂襯板均采用耐磨損的高錳鋼，主軸承襯瓦、偏心軸承襯瓦采用澆注的巴氏合金，肘板采用鑄鐵材料，提高其持久耐用性，顎式破碎機的顎板需要在耐磨、抗沖擊、高韌性的工況下服役，不同的廠(chǎng)家所用的顎板材質(zhì)不同，常見(jiàn)的有高錳鋼、中錳鋼、合金鑄鐵、中碳低合金耐磨鋼、高鉻鑄鐵等。

中碳低合金耐磨鋼是在中碳鋼的基礎上通過(guò)添加多種合金元素如Cr、Si、Mn、Mo、V而得到的，且合金的總含量小于5%，這類(lèi)中碳低合金耐磨鋼可以適當調整不同的碳含量和合金元素的含量，因此可以匹配不同的熱處理工藝得到不同的力學(xué)性能，因此受到較多的關(guān)注和應用。本文主要針對中碳低合金ZG42Mn2Si1REB的耐磨性能進(jìn)行了研究，探討硬度和耐磨性隨淬火溫度的變化規律，得到了較好的熱處理工藝。

二、熱處理工藝的選擇

根據ZG42Mn2Si1REB鋼的特點(diǎn)，考慮淬火之后得到馬氏體組織具有較高的硬度和較好的耐磨性。熱處理工藝選擇870℃、900℃、930℃三個(gè)溫度點(diǎn)，回火溫度統一固定為230℃，由于材料不含Mo元素，為了保證淬透性，利用5%的Nacl溶液進(jìn)行冷卻。

三、結果與分析

1、淬火溫度對硬度和耐磨性能的影響

用HR-150A洛氏硬度計測量不同溫度淬火后試樣的硬度，每次測量5個(gè)點(diǎn)然后取平均值，發(fā)現隨著(zhù)淬火溫度的升高，淬火硬度呈現先升高后降低的變化。當淬火溫度為870℃，硬度為HRC53。當淬火溫度升高到900℃，硬度也升高到HRC55。由此可見(jiàn)溫度增加，硬度亦升高；當溫度繼續增加到930℃，硬度反而有所下降，為HRC54，通過(guò)比較可發(fā)現在900℃淬火時(shí)硬度較高。由此可見(jiàn)，隨著(zhù)溫度的升高，磨損失重反而減少。當溫度繼續升高到930℃時(shí)，磨損失重又有所增加，為3.5mg，可見(jiàn)在900℃淬火時(shí)，其硬度高，磨損失重缺少，中碳低合金耐磨鋼ZG42Mn2Si1REB具有較好的抗磨性能，同時(shí)也說(shuō)明此時(shí)的工藝是正確的熱處理工藝。

2、中碳低合金和高錳鋼的耐磨性比較

為了說(shuō)明中碳合金鋼ZG42Mn2Si1REB耐磨性能的優(yōu)越，把該材料和高錳鋼ZGMn13進(jìn)行相互比較。其中ZG42Mn2Si1REB按照前述的900℃淬火230℃回火的工藝條件進(jìn)行試樣，高錳鋼ZGMn13采用水韌處理。把二者制備成同樣的摩擦磨損試樣，實(shí)驗結果顯示，前者的耐磨性能是后者的1.5倍，說(shuō)明中碳低合金鋼顎板在適當的熱處理工藝條件下，充分發(fā)揮了材料的潛力，具有優(yōu)良的耐磨性能。

從材料的成本而言，高錳鋼含Mn元素高達13%，因此需要消耗大量的合金元素，相比高錳鋼，中碳低合金鋼ZG42Mn2Si1REB的合金元素含量只有3%~4%，并且不含價(jià)格較高的Cr、Mo元素，因此具有較高的價(jià)格競爭優(yōu)勢。另外，從熱處理工藝角度考慮，中碳低合金鋼在 900℃淬火230℃回火，而高錳鋼的水韌處理經(jīng)常超過(guò)1000℃，因此前者的淬火溫度更低，加熱時(shí)間更短，并且節能效果更顯著(zhù)。把得到的較好熱處理工藝應用在破碎機的顎板上，明顯提高了抗磨損性能，其顎板的更換周期由原來(lái)的150d延長(cháng)到225d，具有明顯的經(jīng)濟效益。

通過(guò)對顎式破碎機的中碳低合金鋼顎板耐磨性能的研究，研究結果表明：在900℃淬火時(shí)，其淬火后的顯微組織是馬氏體組織，此時(shí)的硬度較高，磨損失重較低，耐磨性能較好。

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