奥氏体锰钢大锤头锤式破碎机在石灰石破碎中的应用

更新时间：2020-02-26

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锤头破碎机锤式高锰钢奥氏体

导读: 1.化学成分设计：为了提高大型锤式破碎机在高冲击、高应力恶劣工况条件下工作的锤头使用寿命，在保持足够韧性，使用可靠的前提下，大幅度提高其屈服强度和初始硬度，我们在普通高锰钢的基础上，进行了多元合金化处理，提高含锰量使得锤头厚截面经热处理后能够为奥氏体基体。

石灰石破碎是水泥生产的主要工序之一。

近年来随着新型干法水泥生产的发展，石灰石破碎设备日趋大型化，具有大破碎比的大型锤式破碎机被广泛应用。

其中大型锤式破碎机的大锤头是关键的耐磨配件，它的生产制造和使用性能不仅关系到石灰石破碎的产量、质量、使用安全和使用周期，而且直接关系到水泥厂的正常生产，因此受到制造厂和使用厂的高度重视。

近年来奥氏体锰钢大锤头从材料的化学成分、熔炼及铸型工艺、热处理工艺等方面不断改进创新取得了良好效果。

但在生产制造和使用中仍有不尽人意之处。

笔者对奥氏体锰钢大锤头的制造、使用现状和发展作一简要分析。

石灰石破碎中锤式破碎机锤头磨损说明环锤式破碎机发展简介及结构参数研究的目的。

在破碎过程中，由于锤式破碎机锤头随转子高速旋转破碎几吨重的石灰石，冲击力大必须用高韧性的耐磨材料。

奥氏体锰钢为佳选择。

但普通高锰钢屈服强度低，易发生塑性变形，因此近年来人们多加2％左右铬(Cr)提高屈服强度和耐磨性能。

由于锤头厚度大，中心部位也使用全奥氏体组织，人们降低碳含量，提高锰含量，锰含量提高后容易使其柱状晶长大，为此人们加人Mo、V、Ti、B、Re、Nb等多元微量元素，细化晶粒，变质夹渣，提高冶金质量和综合耐磨性能。

目前广泛采用ZGMn13Cr2VTiREB和ZGMn17Cr2VTiREBNb，其化学成分设计如表1。

目前许多锤式破碎机制造厂原则上都是按照表l成分控制，表2为ZGMnl3Cr2大锤头10炉采用日本岛津PDA—IV5500光谱仪光谱分析的实际化学成分。

从表2可见，这几炉高锰钢碳含量在下限，锰含量在上限，铬含量适中，特别是含磷较低，多在https://www.flowerba.com/％以下，因此使用效果很好。

这lO炉高锰钢锤头的机械性能见表3。

从表3可看出，这lO炉高锰钢的冲击韧性都较高，在控制标准的上限。

表3中第10炉高锰钢经过1080℃保温3h后水淬热处理，采用XJL一03型金相显微镜观察的显微组织。

晶粒度为2级的全奥氏体的正常的金相组织，才能保证良好的使用性能。

但受到生产工艺和原材料涨价的影响，实际成分达不到要求，有的厂为提高硬度提高耐磨性盲目提高碳(c)、铬(cr)含量，铬达https://www.flowerba.com/％～％，不控制硅含量，有的厂硅达％～％，使脆性增加，甚至在使用中掉块或从轴孔处开裂。

含磷一定要低，大锤头磷超过0．06％就易产生磷共晶，增加了破碎机锤头开裂的倾向。

锤式破碎机新型耐磨材料DTG-2 液压破碎机国内现状锤式破碎机锤头的挤压铸造工艺方案。

90年代以来针对50公斤、90公斤、125公斤的锤式破碎机大锤头进行了高锰钢的合金化的研究，研制出一种超强度高锰钢，使其基体为固溶强化的奥氏体，碳化物弥散分布，使钢的屈服强度、抗拉强度、初始硬度大幅提高，使用寿命是高锰钢的 2~3 倍。

1.化学成分设计：为了提高大型锤式破碎机在高冲击、高应力恶劣工况条件下工作的锤头使用寿命，在保持足够韧性，使用可靠的前提下，大幅度提高其屈服强度和初始硬度，我们在普通高锰钢的基础上，进行了多元合金化处理，提高含锰量使得锤头厚截面经热处理后能够为奥氏体基体。

加入一定量铬、钼及微量的钒、钛合金元素，经热处理后一部分固溶在奥氏体中，一部分形成弥散碳化物，使其初始硬度大幅度地提高，同时保持高韧性，出钢时冲入稀土元素，净化晶界变质夹杂，进一步提高性能。

2. 熔炼工艺：采用电弧炉熔炼，融化前期低温去磷，融化后及时造渣，防止钢水吸气，氧化期要求碳控制在；磷小于，沸腾时间不小于7分钟，扒渣还原，还原期稀薄渣量为4%，然后加入钼铁，铬铁，锰铁。

然后采用硅粉白渣还原，按 3~5 公斤/吨钢液加电石，还原期取两个样，调整成分后加铝1公斤/吨钢液脱氧，之后炉中加钛铁，钢液温度 1420~1480 C°时方可出炉，在出钢槽加入变质剂，出钢后镇静3分钟后浇铸。

3. 铸造及热处理：采用水玻璃石英砂造型，进炉烘干后刷醇基涂料，加保温冒口，锤头工作面加外冷铁。

大型锤式破碎机锤头浇铸后必须保温 20 小时以上方可开箱，采用正火预处理，使铸态组织均化并且晶粒细化，然后按特定的速度升温，保温后迅速淬火，由于该钢的合金元素多，因此必须提高淬火温度和保温时间，才能使合金因素溶入奥氏体中，使得弥散碳化物析出晶界。

力学性能：HB230~320；σs420~480Ma；σb710~795 Ma；ak 100~150 J / cm2；耐磨性能是普通高锰钢的2~3 倍。

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