国内齿辊式破碎机常用齿板材料的组织和性能

通过组织观察、力学性能检测和磨损实验,对比研究了洗煤生产过程中齿辊式破碎机的国内4种常用齿板材料的组织和性能。结果表明,进口齿板材料的组织由板条马氏体和6.13%的残余奥氏体组成;高锰钢齿板的组织为单相奥氏体组织;ZG32CrMnSiNi2Mo齿板的组织由贝氏体铁素体板条和13.18%残余奥氏体组成;ZG22CrMnSiNiMo齿板为粒状贝氏体组织,组织中条型M-A岛比例较多,残余奥氏体量为14.9%。940℃淬火+200℃回火后,进口齿板材料具有最优的综合性能,硬度和冲击韧性分别为44.1 HRC和34.5 J;高锰钢齿板水韧处理后平均硬度为216.5 HB,冲击韧度为113.8 J;ZG32CrMnSiNi2Mo齿板900~940℃正火处理后,冲击韧度值略低于进口齿板的供货状态,但硬度高于进口齿板;960~1000℃正火处理后,ZG22CrMnSiNiMo齿板硬度略低于进口齿板材料,冲击韧度略高于进口齿板材料。选取进口齿板材料供货状态为标准,高锰钢齿板材料的相对耐磨性较低,仅为0.76;ZG32CrMnSiNi2Mo齿板材料经900~980℃正火处理后,耐磨性能较好,相对耐磨性为1.19~1.23;ZG22CrMnSiNiMo齿板材料经920~1000℃正火处理,耐磨性能介于进口齿板材料和ZG32CrMnSiNi2Mo齿板材料之间,相对耐磨性为1.10~1.13。

不同热处理工艺对新型齿板材料ZG32CrMnSiNi2Mo组织和性能的影响

根据齿辊破碎机的工况条件和破碎机理,结合合金元素在钢中的作用,研制了一种新型齿板用钢ZG32CrMnSiNi2Mo。通过金相分析、透射电镜分析、XRD物相分析和力学性能检测,研究了该材料的组织和性能,结果表明:不同温度正火处理后实验材料的组织为无碳化物贝氏体组织,由贝氏体铁素体板条、残余奥氏体和少量的板条马氏体组成,随正火温度升高,组织中的贝氏体铁素体板条束尺寸增大,板条的宽度减小,长度增大。油淬和水淬后的组织由板条马氏体和残余奥氏体组成,与贝氏体铁素体板条相比,马氏体板条的间距较小、位错密度高。随正火温度的升高,实验材料的硬度、抗拉强度和冲击韧度均呈先升高后降低的变化趋势,900℃正火处理后实验材料的硬度具有极大值,940℃正火处理后,实验材料的抗拉强度和冲击韧度具有极大值,分别为1 583.1 MPa和29.0 J,随冷却速度的提高,实验材料的硬度和抗拉强度均呈逐渐升高、冲击韧度(AKU)呈逐渐下降的变化趋势。综合来看,实验材料空冷和风冷后具有较好的综合性能。分析了不同工艺热处理后,实验材料组织和性能变化的原因。

进口齿板替代材料的研究

通过金相分析、透射电镜分析、XRD物相分析、力学性能检测和磨损试验,研究了进口齿板的材料、组织和性能,并开发研制了新的齿板材料。新研制齿板材料空淬和风淬后的组织由贝氏体、残余奥氏体和少量的马氏体组成,油淬和水淬后的组织主要由板条马氏体和残余奥氏体组成;综合来看,空淬和风淬后具有较好的综合力学性能。