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矿用耐磨衬板用钢成分设计

2017/7/27 9:20:51    
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矿山用球磨机衬板在工作中主要受到磨球及矿石的凿削、切削和间接冲击,其失效主要是磨料磨损。因此要求衬板材料不仅具有良好的塑性和韧性,还要有足够的硬度及耐磨性。合金元素对耐磨行为的影响可以归纳如下:
  1)形成固溶体的合会元素可以强化基体,有利于提高耐磨性。
  2)形成碳化物的合金元素对耐磨性的影响取决于碳化物的晶体结构类型、碳化物的体积分数和碳化物中某元素的含量。
  3)在碳化物形成元素中,含Cr、W、Mo、V钢抗磨损能力之比为2:5:10:40。
  考虑到多元素的复合作用,多元素微合会化可加速碳化物成核、滞缓碳化物聚集。
  4)在基体组织一定、硬度水平相当的条件下,钢的耐磨性随碳化物颗粒平均尺寸提高而增强川。
  参考国内外衬板材料的成分,本文设计、研制了三种成分的衬板试钢,试钢1为中碳低合金马氏体钢衬板,属中碳铬镟硅钼系合金钢,钢号为zG40siMnCrMoVRE;试钢2为高碳低合金马氏体钢衬板,属中高碳铬锰硅钼系合金钢,钢号为ZG50SiMnCrMoVRE;试钢3为合会化中锰钢衬板。试钢1和试钢2经过热处理后组织为大量板条马氏体,少量针状马氏体和贝氏体的混合物,具有足够的强度、硬度及一定的塑性,能够满足中小型球磨机的性能要求,同时低合金耐磨钢成本较低,通过)Jn.k少量合金元素Cr、Mn、Si及微量元素Mo、RE合金化,并采用新的热处理工艺进行处理,使衬板表面产生一定厚度的硬化层,从而能够显著的提高耐磨性。
  齿尖在铲啃矿石时承受巨大的冲击力及摩擦力。因此,必须具有极优良的韧性及抗磨性能。同时还保证足够的强度与塑性。美国齿尖采用低合金耐磨钢。为了保证一定的韧性及强度要求。在成分优化的基础上,采用特殊热处理,使齿尖的尖部硬度较高,而齿根和齿尖的大部分位置硬度均稍低。
  低合金马氏体耐磨钢,其强度和韧性都优于Mnl3,可有效的克服高锰钢耐磨性不足及表面大块剥落的问题。