1、破碎機易損件的工況及材質(zhì)選擇

1.1、工況條件

    工程中采用石英巖和石英砂巖制成砂石料，然后進行混凝土的配制。這兩種砂石料中SIO。含量達75%～90%，莫氏硬度7J以上，抗壓強度為200-300MPa。引進的破碎機技術(shù)參數(shù)為：轉(zhuǎn)子直徑1000×寬1000mm，轉(zhuǎn)速740r／min，功率160kw，大進料粒度為150mm，破碎能力120t／h。設(shè)備中隨機帶來的易損件經(jīng)現(xiàn)場生產(chǎn)考核，使用壽命為110-125h。易損配件在運行中的另一工況特點是：高速運轉(zhuǎn)的沖擊錘與高硬度的石英巖反復(fù)碰撞，沖擊錘工作表面溫度高達500-600℃，因此，抗磨材料須在較高的溫度下具有足夠的韌性和硬度。

    1.2、磨損機理

    反擊式破碎機中的沖擊錘、反擊板等易損件的磨損是鑿削式磨粒磨損。這種磨損是表面應(yīng)變和機械應(yīng)變較強的溝槽磨損，溝槽的形成是由于磨料在外力作用下，以一D的速度切入金屬基體，經(jīng)一段滑移后與金屬基體脫離，從而在基體上留下一道道溝槽。溝槽的形成取決于局部應(yīng)力的大小和金屬表面與磨料硬度的相對值。在相同應(yīng)力的情況下，磨料硬度越大，越容易產(chǎn)生溝槽。由于砂爍石硬度大，因而對金屬基體產(chǎn)生的溝槽往往在磨損中占主要地位。

    1.3、材質(zhì)選擇

    為了借鑒國外經(jīng)驗，先我們對國外產(chǎn)品殘體的金相組織、力學(xué)性能及化學(xué)成分進行了分析測試，結(jié)果表明，進口配件所用的材料為高合金抗磨材料，其金相組織為馬氏體加條塊狀一次碳化物加二次碳化物，硬度為HRC62～64。我們對國內(nèi)外常用抗磨材料的使用情況進行了廣泛的調(diào)研和實物分析，在此基礎(chǔ)上再根據(jù)反擊式破碎機的工作原理及國內(nèi)資源進行了大量的材質(zhì)試驗，選用高鉻合金鑄鐵來進行試制。

    2、反擊式破碎機抗磨件的研制

    2.1、L熔煉工藝

    高鋁合金鑄鐵在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)熔煉，熔化溫度為1500～1550℃，以確保合金熔解并充分?jǐn)U散，為防止鑄件組織晶粒粗大或出現(xiàn)冷隔、皺皮等缺陷，澆鑄溫度控制在1360～1380℃。

    2.2、鑄造工藝

    選用的高鉻合金鑄鐵材質(zhì)，具有合金含量高、流動性好、收縮量大、導(dǎo)熱性差等特點，因此在設(shè)計其鑄件造型工藝時，采取順序凝固的原則，并且為增強冒口對鑄件的補縮效果，沖擊錘、反擊板等厚大鑄件采用立澆雨淋式保溫冒口的澆鑄方法。

    2.3、熱處理

    熱處理采取多階梯雙曲型工藝，包括淬火、回火，其工藝參數(shù)與鑄件壁厚密切相關(guān)，生產(chǎn)不同鑄件，參數(shù)有所不同。

此外，由于該材質(zhì)合金含量高，導(dǎo)熱性差，鑄造應(yīng)力大，且諾里沖反擊式破碎機抗磨件在高應(yīng)力下工作，因此須經(jīng)消除應(yīng)力的熱處理，以防止出現(xiàn)早期斷裂。

    3、合金鑄鐵的金相組織和力學(xué)性能

    3.1、金相組織

    反擊板體體的金相組織，是回火馬氏體加條塊狀一次碳化物加少量二次碳化物。為CYK型高合金鑄鐵熱處理后的組織，是回火馬氏體加條塊狀一次碳化物及在回火馬氏作基體上析出的顆粒狀二次碳化物，比較兩種合金的金相組織發(fā)現(xiàn)，CYK型高合金鑄鐵組織更細小，且析出的二次碳化物數(shù)量較多。

    3.2、力學(xué)性能

    對合金的力學(xué)性能經(jīng)反復(fù)測試后結(jié)果見表2。由數(shù)據(jù)可見型高鉻合金鑄鐵不J具有很高的硬度且沖擊韌性較好。

    注：ak采用20×20×110不加工，無缺口試樣，支距70mm；uw采用砂型鑄造，試樣尺寸為φ30×340，支距300mm。

    4、生產(chǎn)試驗

數(shù)據(jù)表明：在相同的工況下用高鉻合金鑄鐵生產(chǎn)的抗磨件抗磨性能與進口產(chǎn)品相當(dāng)，可以取代進口產(chǎn)品。在工程中，由多家單位研制的產(chǎn)品對比使用后，該合金生產(chǎn)的配件成為優(yōu)選定產(chǎn)品，并已多次出口國外。用高合金鑄鐵生產(chǎn)的抗磨件與進口配件在使用壽命相當(dāng)?shù)那闆r下，其經(jīng)濟指標(biāo)明顯優(yōu)于進口配件，單價J為進口產(chǎn)品的55％，具有顯著的經(jīng)濟效益。同時此項研究為礦山、冶金、水電等工程破碎C硬物料，選用優(yōu)良抗磨材料提供了依據(jù)。