圆锥破碎机衬板材质的改进
衬板是圆锥破碎机中主要工作元件之一,直接接触矿石物料,对物料起到破碎作用,由于在工作中受到破碎力和摩擦作用,极易产生磨损。由于破碎机破碎的物料都是硬度较高的矿石类,因此对衬板材料的性能就提出了很高的要求,要具有高硬度、高强度、高抗冲击性,并且具有良好的耐磨性,保证一定的使用寿命。分别体现在对材料的组织要求和性能要求方面。
(1)组织要求
金属材料的显微组织决定了其性能。通常情况下,衬板磨损属于磨料磨损,因此,在此工况下工作的衬板,要求具有高硬度和高强度,能尽量减少磨料磨损程度。一般情况下,破碎机衬板采用的材料是锰合金钢,因此,在显微组织结构呈马氏体与少量贝氏体共存的情况下,材料会具有较高的硬度和冲击韧性,能较好的实现抗磨和抗冲击,满足衬板的显微组织要求。
(2)性能要求
(a)高硬度和高强度
硬度可以反映材料的耐磨性。一般来说,材料的耐磨性随着硬度的增大而提高。对于磨料磨损环境中的材料来说,要提高其耐磨性,必须合理选择材料的硬度和冲击韧性,使两者达到平衡。但是通常情况下,金属材料的硬度越高,韧性就越差,硬度越低,韧性则越好,两者是相互矛盾的。当金属材料的硬度达到并超过60HRC后,材料的韧性快速下降,使得材料在工作中产生脆性断裂、剥落等现象,大大影响的工作过程的稳定性和安全性。因此,为保证材料的硬度和耐磨性,破碎机衬板的硬度一般在40HRC以上,同时采取相应的措施,如通过微合金化手段和相应的热处理工艺来增强材料的强度,从而提高材料硬度和耐磨性,保证其使用寿命,使衬板满足设计与使用要求。
(b)良好的韧性
韧性在材料性能中扮演着重要的角色,使材料拥有良好的抗弯性能,防止材料出现断裂失效,通过和材料硬度的合理搭配,使材料性能实现****化。材料的韧性可以通过合理的热处理工艺来实现。随着回火温度的提高,钢的强度、硬度下降,而塑性和韧性提高。一般情况下,对于破碎机使用的衬板材料,要求冲击韧性达到16J/cm2以上,才能保证衬板不会在工作中出现突然断裂失效现象,保证生产的安全进行。
(c)良好的铸造和加工性能
衬板的制造是采用铸造结合机加工的方式,因此,为获得良好的衬板,材料的铸造性能和可加工性就需要关注。要保证浇注过程中尽量减少出现气泡、夹杂、缩孔等铸造缺陷,保证清晰的轮廓,同时要保证晶粒细化,提高材料的致密程度。在机加工过程中,则要在保证尺寸和几何精度的前提下,尽量减少残余应力,不必过度在意加工硬化。
(d)优良的淬透性
除了要保证衬板材料的硬度、韧性和良好的铸造和加工性能之外,还要求衬板材料有良好的淬透性。即在淬火时能形成一定深度的组织结构理想的马氏体,对于提高衬板的耐磨性有重要的影响。