颚式破碎机的活动颚板上部与偏心轴连接,下部由止推板支撑,固定颚板固定在机架上。偏心轴转动时,活动颚板主要承受物料的挤压作用,固定颚板主要承受物料的滑动切割作用。作为颚部磨损率较高的部件,颚部材料的选择关系到用户的成本和收益。
锰钢
高锰钢是颚式破碎机的传统材料,具有良好的抗冲击载荷能力。但由于破碎机的结构,动颚板和定颚板之间的张开角度过大,容易造成磨粒滑动。由于变形硬化不足,颚板表面硬度低,由于磨料的短距离切割,颚板磨损快。
为了提高颚板的使用寿命,开发了多种颚板材料,如添加Cr、Mo、W、Ti、V、Nb等元素对高锰钢进行变质处理,并进行弥散强化处理以提高其初始硬度和屈服强度。此外,还开发了中锰钢、低合金钢、高铬铸铁和高锰钢,均在生产中取得了良好的效果。
中锰钢
中锰钢最早由Climax钼业公司发明,1963年被正式列入美国专利。其硬化机理是奥氏体的稳定性随着锰含量的降低而降低,奥氏体在受到冲击或磨损时容易发生形变诱发马氏体相变,提高其耐磨性。中锰钢一般成分(%):0.7-1.2c,6-9Mn,0.5-0.8Si,1-2Cr及其他微量元素如V,Ti,Nb,稀土。中锰钢颚板实际使用寿命比高锰钢可提高20%以上,成本与高锰钢相当。
高铬铸铁
高铬铸铁虽然耐磨性高,但韧性差,用高铬铸铁做颚板不一定好。近年来,高铬铸铁被嵌入或粘结到高锰钢颚板上,形成复合颚板。相对耐磨性高达3倍,显著提高了颚板的使用寿命。这也是提高颚板使用寿命的有效方法,但其制造工艺复杂,制造难度大。
中碳低合金铸钢
中碳低合金铸钢也是一种广泛使用的耐磨材料。由于其高硬度(≥45HRC)和适当的韧性(≥ 15J/cm),能抵抗材料切削和反复挤压造成的疲劳剥落,因此表现出良好的耐磨性。同时,通过调整成分和热处理工艺,中碳低合金铸钢的硬度和韧性可以在较大范围内变化,以满足不同工况的要求。生产运行试验表明,普通中碳低合金钢颚板的使用寿命比高锰钢颚板高3倍以上。
颚板选材建议
综上所述,钳口材料的选择,理想情况下应该满足高硬度和高韧性的要求,但材料的韧性和硬度往往是矛盾的。因此,在实际选材时,一定要充分了解工况条件,选择材料。
1)冲击载荷是合理选材应考虑的重要因素之一。
规格越大,易磨损零件越重,破碎物料的碎裂越大,冲击载荷越大。此时,变质或弥散强化的高锰钢仍可作为选材对象。
对于中小型破碎机来说,易损件上的冲击载荷不是很大,用高锰钢很难充分工作和淬硬。在这种工况下,选择中碳低合金钢或高铬铸铁/低合金钢复合材料可以获得良好的技术经济效益。
2)物料的组成及其硬度也是合理选材不可忽视的因素。
一般来说,材料的硬度越高,对易磨损部位的硬度要求就越高,所以在满足韧性要求的情况下,尽量选择硬度大的材料。
3)合理选材还应考虑易磨损件的磨损机制。
如果切削磨损是主要因素,选材时首先要考虑硬度;如果以塑性变形磨损或疲劳磨损为主,选材时应首先考虑塑性和韧性。
当然,在选材时也要考虑其工艺合理性,便于组织生产和质量控制。
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