高铬铸铁材料具有高硬度,常应用于螺旋分级机的制造中。该材料的金相组织为坚硬的马氏体基体及Cr7C3型共晶碳化物,因此其本身具有较好的耐磨性能。但是,如果成分设计不合理,铸造、熔炼和热处理工艺不好,就难以获得预期的高耐磨性、力学性能和理想的组织状态,甚至导致大量的破碎失效,其造成的经济损失比不耐磨更为严重,我们对分级机用高铬铸铁叶片组织与性能的研究。生产实践中,螺旋分级机衬铁的常见失效形式有正常的磨料磨损和脆裂两种。其中脆裂属于不正常的失效形式。
下面对螺旋分级机衬铁的失效形式进行介绍与原因分析:
1、磨料磨损失效
此种失效是由于正常磨料磨损引起的。衬铁在工作过程中,与矿石这样的大块磨料相接触,在长期的冲击与碾磨过程中,衬铁逐渐磨损变小,直至尺寸不再满足正常工作要求。
2、脆裂失效
由于抗磨件在工作过程中所受的冲击作用是我们难以预料的,因此,有时候也会出现脆裂失效。脆裂失效的原因大概有以下几点:
(1)如果铸件内存在连续的网状碳化物,就会分割基体,使材料脆性增加。在外力的作用和温度等的影响下,使衬铁内部应力增加,并沿碳化物产生裂纹,从而导致材料脆裂失效。
(2)如果铸件在热处理过程中,产生微裂纹,工作中这些微裂纹就会扩展而出现破碎失效。
(3)分级机中进入螺栓等金属物件,卡住衬铁,使衬铁受力过大而产生断裂失效。
针对衬铁的失效情况及生产实践中总结的经验,提出了新型材料的性能要求:
1、材料铸态硬度在HRC58度以上;
2、材料要有一定的冲击韧性;
3、材料的残余奥氏体含量要尽量少,控制在200k以下。