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耐磨材料的硬度和韧性是影响颚式破碎机颚板寿命的关键

作者:红星机器   时间:2012/6/9 15:05:05

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从1858年第1台颚式破碎机问世以来,就出现了颚板的耐磨性的问题,由于当时破碎机规格小,生产能力低,问题并不突出。随着破碎机规格的加大和机械化程度的提高,颚板的耐磨性问题变得越来越突出。

颚式破碎机

颚板磨损失效原理

通过颚板的磨损分析可见,颚式破碎机齿板的磨损属于凿削式磨损。通常使用的颚板材质是经水韧处理的ZCMn13高锰钢。在扫描电镜下观察颚板磨面可以看出,颚板表面被挤压成凹凸部分材料,随后又被磨料推挤形成压舌磨面,在磨面上可以看到很多磨尖角短程滑动造成的磨痕,并可看到颚板表面有微裂纹。颚板磨损的主要原因是磨料相对颚板短程滑动、凿削金属造成磨屑和磨料反复挤压引起颚板材料多次变形,导致金属材料疲劳脱落。磨损失效过程是:①物料多次反复挤压凿削齿板,在颚板区表层,或在挤压金属的突出部分根部形成微裂纹,此微裂纹不断扩展到相连,造成表面金属材料脱落,形成磨屑;②物料反复挤压,成颚板金属材料被局部压裂或翻起,其破裂或翻起部分又随着挤压撞击的物料一起脱落形成磨屑。③物料相对颚板短程滑动,凿削齿板形成磨屑。

颚式破碎机

颚板的材质选择

影响颚板磨损的主要是耐磨材料的硬度和韧性。①材料硬,物料挤压深度浅,材料变形小,物料对材料短程滑动的凿削量也小;②材料韧性好,抵抗断裂能力强,可消除挤压撞击过程中脆性断裂,提高抗疲劳变形开裂能力。这两个因索有时是矛盾的,如何匹配是一个难度很大的课题。

我国鄂式破碎机的大小规格不同,进料粒度、锐度不同(形状不同),对齿板的挤压、撞击力不同。大、中型规格颚式破碎机挤压力大,除考虑材料的抗挤压力和抗滑动切削外,还应考虑受撞击时的冲击力及弯曲应力。因此大型颚式破碎机的齿板通常采用ZCMn13Cr2改性高锰钢。对于颚板材料应选择硬度高的材质以抵抗挤压、显微凿削失效,并且还要有足够韧性以抵抗凿削撞击疲劳失效。同时从颚板结构上进行改进,以减少物料与颚板的相对滑动,这不仅对提高生产率有益,而且对提高材料的使用寿命也有益;而对于我国中、小型颚式破碎机制造颚板的材质主要是高锰钢,极个别工厂生产低合金铸铁颚扳。因低合金铸铁韧性低,使用中易发生断裂。用高锰钢制造中、小型颚板,使用中叉因冲击力太小,加工硬化现象不明显,其优异的耐磨性能发挥不出来,颚板使用寿命很短,一般为200—400h,每年消耗大量高锰钢。因此寻找新材料,以提高其使用寿命,降低材料消耗而受到格外关注。

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