提高顎式破碎機襯板耐磨性的研究RXL47

顎式破碎機由于長時間的工作，其襯板經常受到磨損，導致設備工作性能下降，因此，為了提高顎式破碎機襯板的耐磨性，延長其使用壽命，本文對顎式破碎機襯板的耐磨性能進行研究。

一、試驗材料

1、顎板材料的選取

顎式破碎機的顎板需要材料在耐磨、抗沖擊、高韌性的工況下服役，不同的廠家所用的顎板材質不同，常見的有高錳鋼、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性能，因此受到較多的關注和應用。本文主要針對ZG42Mn2Si1REB中碳低合金的耐磨性能進行了研究，探討硬度和耐磨性隨淬火溫度的變化規律，得到了最佳的熱處理工藝。

2、試樣的制備

用數控電火花線切割機床在顎板上切割出準12mm×18mm的圓柱體試樣，利用該試樣測定硬度和觀察顯微組織；用CK6142×2000mm數控車床車削出準4.8mm×12mm的圓柱試樣用于測定抗磨損性能，摩擦磨損性能在MMW-1磨損試驗機上進行測定，對應的摩擦副是GCr15SiMn鹽浴淬火，具有較高的硬度。

3、熱處理工藝的選擇

根據ZG42Mn2Si1REB鋼的特點，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℃三個溫度點，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溶液進行冷卻。

二、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個點然后取平均值，發現隨著淬火溫度的升高，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，通過比較可發現在900℃淬火時硬度最高。當溫度升高到900℃時，磨損失重降低到3mg，當溫度繼續升高到930℃時，磨損失重又有所增加，為3.5mg，可見在900℃淬火時，其硬度最高，磨損失重最少，中碳低合金耐磨鋼ZG42Mn2Si1REB具有最佳的抗磨性能，同時也說明此時的工藝是最佳的熱處理工藝。

2、中碳低合金和高錳鋼的耐磨性比較

為了說明中碳合金鋼ZG42Mn2Si1REB耐磨性能的優越，把該材料和高錳鋼ZGMn13進行相互比較。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，在160N正壓力，摩擦磨損試驗機運行試驗時間設置為1500s，并用電子天平對二者的磨損試樣進行稱量，稱量前后利用超聲波+無水乙醇進行15min的清洗。經過稱重發現，ZG42Mn2Si1REB的磨損失重為3.1mg，而ZGMn13的磨損失重位4.6mg，可知后者是前者的1.5倍，也就是說，前者的耐磨性能是后者的1.5倍，說明中碳低合金鋼襯板在適當的熱處理工藝條件下，充分發揮了材料的潛力，具有優良的耐磨性能。

3、淬火溫度對顯微組織的影響

不同的淬火溫度，其顯微組織有所不同，42Mn2Si1REB鋼加熱到870℃淬火后，其顯微組織除了馬氏體之外，還有少量的鐵素體組織，在光學顯微鏡下呈現白色，出現這種情況主要是因為：此時的淬火溫度較低，對于ZG42Mn2Si1REB而言，部分鐵素體還沒有完全轉化為奧氏體，由于鐵素體的硬度比較低，這些鐵素體在隨后的冷卻過程不發生相變得以保留，所以淬火之后的硬度較低，磨損失重較大，抗磨性能較差。隨著溫度的升高，當淬火溫度達到900℃時，顯微組織在冷卻之前完全轉化為奧氏體，冷卻后在低溫區轉變成馬氏體組織，由于馬氏體組織具有較高的硬度和耐磨性，因此，在此溫度下淬火試樣的硬度最高，磨損失重最小，耐磨性能最好。

綜上所述，當ZG42Mn2Si1REB鋼的淬火溫度在900℃時，此時顎式破碎機襯板硬度最高，耐磨性最好，將此工藝應用到實踐生產中，能有效延長襯板的使用性能，提高顎式破碎機的工作效率。

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