浅谈水泥机械耐磨材料的选择

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2 0 1 2年我国水泥产量高达 2 2 . 1 亿 吨.但是每年水泥工业消耗的
高锰钢 ( h i g h ma n g a n e s e s t e e 1 ) 主要有碳 c、 锰 Mn、 硅 s i 、 硫 s等化
钢材却在 2 0 0万 吨以上 .且 由于机 械磨损而造成 的损失 占到 9 0 %以 学 成分 , 其中, 碳在 0 . 9 %一 1 . 5 %之 间 、 锰在 1 0 . O %一 1 5 . 0 %之间 、 硅 在 上. 由此可见 , 要 实现水泥增产增收 、 降低材料消耗 、 实现能源效益 , 必 0 . 3 0 — 1 . 0、 硫小 于 0 . 0 5、 磷不大 于 0 . 1 0的高锰钢 的用量最多 . 原因在 须加强对水泥机械耐磨材料的选择 于此类钢具有较强 的耐磨性 , 在水泥生产 中. 常被用在 颚式破 碎机岔 1 . 机 械 磨 损 的 类型 板、 板锤 、 锤头、 反击式破碎机的反击板 中。这种成分的高锰钢多 由碳 奥氏体以及珠光体组成铸态组织 , 当碳化物含量较多时 . 常会有 在水泥生产 中. 机械磨损可分为磨粒磨损 、 粘着磨损和其他磨损 . 化物 、 网状 出现在晶界上 . 这就使得高锰钢很脆 , 造成高锰钢无法使用 。 所 其 中磨粒磨损占到 7 1 . 4 %. 对 水泥机械产生重大危 害 以, 在使用前要对高锰钢进行 固溶处理 . 也就是常说的热处理 : 当钢被 1 . 1 磨粒 磨 损 0 5 0 一 l 1 0 0摄 氏度时 . 继续保温后消 除铸态组织 . 得 到单相奥 存相互运 动过程 巾 , 必然 会 产 生摩 擦 , 在 摩擦 力 的作 用 下 , 相 加热 到 1 此后 , 进行水淬 , 将此组织还原到常温 处理后 钢的塑性 、 强 互 运动 的工作 表面产 生磨损 由于是产生 在工作 表面 .因此 此种 氏体组织 , 磨 损 占巨大 比例 根据 工 况条件 和被 磨 损材 料所 受 到的作 用 力 . 度和韧性都获得大幅度提升 冲击荷载会对奥 氏体的高锰钢产生一定 使金属表 面会发生塑性变形. 在高 冲击荷载时 . 高锰钢的硬度会 磨粒 磨损 又可 分为高 应力 冲击 磨损 、低应 力挫伤 磨损 以及凿 削磨 作用 . B 5 0 0 — 8 0 0 , 低 冲击荷载 时 . 会达 到 H B 3 0 0 — 4 0 0 . 而随着 不同的 损, 其 分别 产生 在钢球 、 衬板 , 输送 设备 , 以及锤 式 、 反击 式破 碎机 达 到 H 表面硬化层可达到 1 0 — 2 0 am。变形 强化 的结果 . r 使得 的锤头 和颚式 破碎机 的颚板 中 下面我们 对 三种磨粒 磨损情 况进 冲击荷载变化 , 行 具体分析 1 . 1 . 1高应 力冲击磨损 凿削磨损状态下的冲击力相 比 .高应 力冲击磨损 的金属材料 表 面受到 的冲击 力较小 . 往往只是小 面积受 冲击 . 发 生微小 裂纹 . 而 不 产生剥离 由于是局部受冲击力 , 所 以在材料加工过程 中. 要 以提 升 材 料 硬 性 和 强 度 为 主 在 选 择 材 料 时 . 适 宜 选 择 抗 拉 强 度 8 b > 7 5 k g / am r 、 冲击韧 性 a k > 1 . 2 - 2 k g / e m 、 表 面硬度要不小 于 HR C 5 0 — 6 2 的材 料 。 1 . 1 - 2低应力挫伤磨损 在这种 作状 态下 . 工作表面 几乎不 受冲击 力荷载作用 . 磨损 的 产生是 由材料长期作业逐渐形成的。 通常情况下 , 工作表面在磨损后 , 它的的几何尺寸虽发生变化 , 但是表面十分光滑 , 采 用润滑方式后 , 磨 损大大减少 : 但是 . 很 多材料 并不能用润滑方式来减 少磨损 , 如H L型 斗式提升机链环
1 . 1 _ 3凿 削 磨 损
表层硬度明显增加 .而高硬度的硬化层 能够有效抵抗 冲击磨料磨损 凿削磨损正具备 了这一过程 . 而且高锰钢材料造价较低 . 具 有经济效 益性 . 因此高锰 钢被用在颚式破碎机岔板 、 反击 式破 碎机的反击板等 部件 中。 2 . 2高铬铸铁材料 高铬铸铁是~ 种性 能优 良的抗磨材料 . 与合金 钢相 比. 具有更高 的耐磨性 . 与一般的 白L I 铸铁相 比具有高得 多的强度和韧性 、 具有较 强 的抗腐蚀能力和较高的抗高温能力 . 而且成本适 中. 生产便捷 . 鉴 于 以上多重优势 . 高铬铸铁被应用到水泥生产 中 高铬铸铁 的铬 c r 含量 在 l 1 — 3 0 % 之间. 碳 c含量在 2 . 0 — 3 . 6 %之 间 . 还具有一些少 量的合金 成分 . 在铸造成形后经 过热处理 . 会产生马氏体金相组织 . 这种组织 的 硬度在 HR C 5 6 — 6 2之间 , 硬度较高 , 因此具有很强 的耐磨性 由于铬含 量较高 , 使得材料 内产生 C r 7 C 3的组 织形 态 , , 这种形态 以块状分布 , 这就使得 高铬铸 铁具有一定 的韧性 . 因此 在水泥生产中 , 被用在水 泥 磨一 、 二仓 的钢球和衬板部件 中 中低应力挫伤磨损的工况条件较多 .且可选用的材料十分 广泛 . 如H L型斗式提升机链环可选用 2 5 M n V低合金结构钢 . 但是 . 无论选 用何种材料 . 都要考虑到材料 的硬度 、 韧性以及抗 拉强度 , 并要考虑 到
2 0 1 3 年1 5 期 水泥机械耐磨材料的选择
邵 玉香
( 扬州中材机器制造有 限公司 江苏
江都
2 2 5 2 6 6 )
【 摘 要】 机械磨损给水泥行业带来 巨大损失 , 对我国能源安全产生 负面影响 , 所 以, 要促进 水泥行业发展 , 维护能源稳定 , 必须选择 具备 良 好性能的耐磨材料 。本 文分析 了磨粒磨损 、 粘着磨损等磨损 类型 , 及具体磨损情 况下应采用的材料 。 【 关键词】 水泥机械 ; 耐磨材料 ; 磨损 类型 ; 材料选择