水泥工业耐磨材料的选择与应用(2)

　　
    4.2   中碳低合金钢
    水淬低碳低合金钢有良好的韧性、较低的成本，但由于碳含量低，淬火后的硬度难以进一步提高，耐磨性不足，且水淬工艺控制不好的话，铸件容易开裂。为此，增加碳含量，提高其硬度并适当牺牲韧性，通过变质处理、采用油淬或空淬的方法提高钢的综合性能，满足低、中冲击高耐磨性工况条件的要求。化学成分如表11，力学性能如表12。
    4.3   中碳中合金钢
    由于中碳低合金钢的合金含量不高，淬透性差，油淬工艺复杂、成本高，因此又研制了适当提高合金含量、采用风淬的中碳中合金钢。具有代表性的是合肥水泥研究设计院89年鉴定的中碳多元合金钢，热处理采用风淬，金相组织为马氏体+弥散碳化物，力学性能为：硬度HRC42-55，冲击韧性15-50J/cm2，综合机械性能优异，在大型磨机衬板、隔仓板、篦板及颚板上应用，使用寿命是高锰钢的2-3倍。化学成分如表13，力学性能。综观国内金属耐磨材料现状，品种系列已基本齐全，其中以耐磨合金钢、高铬铸铁的发展最为迅速，可以满足各种生产规模水泥生产线的需求。
 
    5. 典型易损件耐磨材料的选择
    5.1 锤式破碎机锤头
 
    5.1.1 磨损机理
    当物料与高速旋转的锤头撞击时，物料尖角压入锤面，形成撞击坑，其冲击力全部转为对锤面的压应力，此时锤头属于冲击凿削磨损。当物料以一定角度撞击锤头或锤头与篦板相互搓磨时，冲击力分解为平行锤面的切向应力，对锤头表面进行切削，形成一道道切削沟槽，则为切削冲刷磨损。
    5.1.2 影响锤头使用寿命的因素
    锤头的磨损情况与诸多因素有关，如：物料性质（入机粒度、种类、硬度、水分、温度等）、锤头线速度、篦板篦缝的大小等，会有相当大的差异。合理选材十分重要。
    5.1.3 锤头材料的选择
    大型破碎机、进料粒度＞400 mm、单重 50-125 kg以上的大锤头，因为受冲击力大，应该使用安全为前提，主要选择高韧性的超高锰合金钢，也可选用合金化高锰钢。
    中小型破碎机、入料粒度＜200mm、单重50kg以下的锤头，受冲击力相对较小，普通高锰钢加工硬化能力不能充分发挥，因而不耐磨，应该选择含碳量为上限的合金高锰钢或中低碳合金钢。
    小型破碎机、入料粒度＜50mm、单重15kg以下的锤头，受冲击力更小，不适宜选用高锰钢，可选择中碳中合金钢，更适宜选用复合铸造锤头。锤头顶部采用高铬铸铁，锤柄用35#钢或低合金钢，两种材料分别发挥各自的特点。
    入料粒度＜100mm 的细碎机锤头，受冲击力适中，应选用高韧性超高铬铸铁，硬度>HRC60，冲击韧性>ak8J/cm²，使用寿命可比高锰钢提高3-5倍。
    破碎旋窑熟料或高硬度矿物的细碎机，高韧性超高铬铸铁的硬度不能无限度提高，应选择硬质合
金与超高铬铸铁、结构钢组合的“三合一”组合锤头。
    钴基硬质合金的硬度高达HRC70以上，抵抗高硬度物料的磨损效果最好，使整体锤头的使用寿命大幅度提高。例如：产量100t/h的PCX100型细碎机中一付组合锤头可破碎熟料15万吨。
    5.2 单段锤破大锤头
    用于破碎500-1500mm大块石料的单段锤式破碎机，锤头单重80-220kg。因承受的冲击力太大，锤头材质有如下5种选择。就作者的经验，因石灰石的性质差异太大，目前尚不能确认哪种方案最好，只能通过对比使用后合理选择。