浅谈水泥机械耐磨材料的选择

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2012年我国水泥产量高达22.1亿吨.但是每年水泥工业消耗的钢材却在 200万吨以上 .且由于机械磨损而造成的损失占到90%以上.由此可见，要实现水泥增产增收、降低材料消耗、实现能源效益，必须加强对水泥机械耐磨材料的选择1.机械磨损的类型在水泥生产中.机械磨损可分为磨粒磨损 、粘着磨损和其他磨损。

其中磨粒磨损占到71.4%.对水泥机械产生重大危害1.1磨粒磨损存相互运动过程巾，必然会产生摩擦，在摩擦力的作用下，相互运动的工作表面产生磨损 由于是产生在工作表面 .因此此种磨损占巨大 比例 根据工况条件和被磨损材料所受到的作用力。

磨粒磨损又可分为高应力冲击磨损 、低应力挫伤磨损以及凿削磨损 ，其分别产生在钢球 、衬板 ，输送设备 ，以及锤式、反击式破碎机的锤头和颚式破碎机的颚板中 下面我们对三种磨粒磨损情况进行具体分析1.1.1高应力冲击磨损凿削磨损状态下的冲击力相比.高应力冲击磨损的金属材料表面受到的冲击力较小.往往只是小面积受冲击.发生微小裂纹.而不产生剥离 由于是局部受冲击力，所以在材料加工过程中.要以提升材料硬性和强度为主 在选择材料时.适宜选择抗拉强度 8b>75kg/ram 、冲击韧性 ak>1.2-2kg/em 、表面硬度要不小于 HRC50-62的材料。

1.1-2低应力挫伤磨损在这种 作状态下.工作表面几乎不受冲击力荷载作用.磨损的产生是由材料长期作业逐渐形成的。通常情况下，工作表面在磨损后 ，它的的几何尺寸虽发生变化，但是表面十分光滑，采用润滑方式后 ，磨损大大减少：但是.很多材料并不能用润滑方式来减少磨损 ，如 HL型斗式提升机链环1.13凿削磨损在凿削磨损作用下.外界连续性的冲击力作用于金属材料.引起工作表面局部产生塑性变形，进而导致龟裂，出现磨削剥离。同是在巨大冲击力影响下.新工作表面也会出现磨削剥离.进而造成大量材料被磨损 .要控制其现象.可采用以下措施：其-，选择具有高强度的材料.并使材料能够在巨大的冲击力作用下发生断裂.同是，还要求材料具有-定的冲击韧性 其二.材料表面要有适宜的硬度，避免因硬度过高造成脆性断裂.而只有在硬度适宜的情况下.才能减少龟裂剥离.因此.存材料加工过程 t·，不仅要保证工作表面具有较高的硬度，而且要保证其具有较好的冲击韧性 其三.保证材料具有较好的耐磨性.要求综合选择材料的机械性能.建议选择抗拉强度 8b>75kg/mm2，冲击韧性 k>2.5k ，c112.表面硬度要在HB450-550以上。

1.2粘着磨损在高速重载荷下.相对运动的工作表面产生过高的瞬间温度，进而引发粘连现象。由于相对运动持续进行，因此，粘连处的工作表面会被撕裂.且有明显的裂痕在相对运动方向形成。粘着磨损经常产生在如高速段齿轮传动类型的大型的磨机传动齿轮表面。

l3其他磨损除了以上两种磨损 .还会出现氧化烧损、塑性变形等磨损 ，这些磨损随仅占到磨损情况的7.9%，但仍旧影响水泥机械的质量。

2.具体情况下金属材料的选择2.1高锰钢材料234高锰钢(high manganese stee1)主要有碳 c、锰 Mn、硅 si、硫 s等化学成分 ，其中，碳在 0.9%-1.5%之间、锰在 10.O%-15.0%之间 、硅在0.30-1.0、硫小于0.05、磷不大于0.10的高锰钢的用量最多.原因在于此类钢具有较强的耐磨性 ，在水泥生产中.常被用在颚式破碎机岔板、板锤、锤头、反击式破碎机的反击板中。这种成分的高锰钢多由碳化物、奥氏体以及珠光体组成铸态组织，当碳化物含量较多时.常会有网状出现在晶界上.这就使得高锰钢很脆 ，造成高锰钢无法使用。所以，在使用前要对高锰钢进行固溶处理.也就是常说的热处理：当钢被加热到 1050-l 100摄氏度时.继续保温后消除铸态组织 .得到单相奥氏体组织，此后 ，进行水淬，将此组织还原到常温 处理后钢的塑性、强度和韧性都获得大幅度提升 冲击荷载会对奥氏体的高锰钢产生-定作用.使金属表面会发生塑性变形.在高冲击荷载时.高锰钢的硬度会达到 HB500-800，低冲击荷载时.会达到 HB300-400.而随着不同的冲击荷载变化，表面硬化层可达到 10-20ram。变形强化的结果.使得表层硬度明显增加.而高硬度的硬化层能够有效抵抗冲击磨料磨损凿削磨损正具备了这-过程.而且高锰钢材料造价较低 .具有经济效益性 .因此高锰钢被用在颚式破碎机岔板、反击式破碎机的反击板等部件中。

2.2高铬铸铁材料高铬铸铁是～种性能优良的抗磨材料.与合金钢相 比.具有更高的耐磨性.与-般的白LI铸铁相比具有高得多的强度和韧性、具有较强的抗腐蚀能力和较高的抗高温能力.而且成本适中.生产便捷.鉴于以上多重优势.高铬铸铁被应用到水泥生产中 高铬铸铁的铬 cr含量在 l1-30%之间.碳 c含量在 2.0-3.6%之间.还具有-些少量的合金成分 .在铸造成形后经过热处理.会产生马氏体金相组织 .这种组织的硬度在 HRC56-62之间，硬度较高，因此具有很强的耐磨性 由于铬含量较高，使得材料内产生 Cr7C3的组织形态，，这种形态以块状分布 ，这就使得高铬铸铁具有-定的韧性.因此在水泥生产中，被用在水泥磨-、二仓的钢球和衬板部件中中低应力挫伤磨损的工况条件较多.且可选用的材料十分广泛。

如 HL型斗式提升机链环可选用 25MnV低合金结构钢.但是.无论选用何种材料.都要考虑到材料的硬度、韧性以及抗拉强度 ，并要考虑到热处理方法。

3.结语耐磨材料对延长机械使用寿命、促进水泥行业发展以及维护能源安全具有积极作用.然而，如今由于磨粒磨损、粘着磨损和其他磨损的影响.水泥行业经济效能并没有完全发挥，因此.水泥行业必须强化对耐磨材料的选择.并选择合理的加工方式.以有效提升所选材料的抗拉强度、硬性和韧性，从而实现水泥行业增收和社会发展。