Литые изнашиваемые детали дробилок, используемые в горнодобывающей, металлургической, строительной и других отраслях промышленности,-такие как щековые пластины, вогнутые футеровки, кожуховые футеровки и молоты-напрямую определяют эксплуатационную эффективность и затраты на техническое обслуживание всей машины. Учитывая чрезвычайно суровые условия эксплуатации, эти компоненты постоянно подвергаются -интенсивным ударам, сжатию и абразивному износу, что делает выбор материала критически важным техническим вопросом.
Среди различных износостойких-материалов доминирующее положение занимает марганцовистая сталь благодаря своим уникальным характеристикам деформационного упрочнения. Аустенитная высокомарганцовистая сталь, представленная ЗГМн13, обладает низкой начальной твердостью, но отличной ударной вязкостью. При сильном ударе его поверхность быстро затвердевает, при этом твердость увеличивается примерно с HB200 до более HB500. Эта характеристика «упрочнения при ударе» делает его особенно подходящим для ключевых компонентов конусных и щековых дробилок, особенно при обработке твердых материалов, таких как гранит и базальт. Однако при недостаточной энергии удара механизм наклепа не может быть активирован полностью, что приводит к посредственной износостойкости.
Для условий эксплуатации, где абразивный износ является основной проблемой, а удары второстепенными, чугун с высоким содержанием хрома становится идеальным выбором. Этот тип материала обычно содержит от 12% до 26% хрома, а его микроструктура включает большой объем карбидов типа M7C3 высокой-твердости, а в результате термообработки матрица приобретает отпущенную мартенситную структуру, достигая общей твердости HRC60 или выше. Ее устойчивость к абразивному износу значительно превосходит устойчивость стали с высоким содержанием марганца, что позволяет широко использовать ее в таких компонентах, как ударные дробилки и изнашиваемые детали машин для производства песка. Однако чугун с высоким содержанием хрома имеет относительно низкую ударную вязкость и чувствителен к ударным нагрузкам, что создает риск растрескивания при частых сильных ударах крупных материалов.
Находясь между этими двумя, низко-износостойкая-легированная сталь заполняет пробел в производительности. Путем включения легирующих элементов, таких как хром, молибден и никель, с последующей закалкой и отпуском, этот материал приобретает отпущенную мартенситную или бейнитную структуру, достигая благоприятного баланса между твердостью и ударной вязкостью. Его хорошие-механические свойства делают его подходящим для дробления материалов средней-твердости и для сложных условий, в которых присутствуют как удары, так и истирание.
В практическом применении ни один материал не может справиться со всеми сценариями разрушения. Сталь с высоким содержанием марганца отличается ударопрочностью, чугун с высоким содержанием хрома отличается износостойкостью, а легированная сталь представляет собой компромисс между ними. Разумный выбор материала требует всестороннего учета твердости материала, размера исходного материала, типа дробилки и уровня энергии удара. Поскольку оборудование продолжает масштабироваться, а условия эксплуатации усложняются, такие технологии, как композитное литье, биметаллические композиты и точный контроль микроструктуры, становятся ключевыми направлениями развития. Фундаментальной целью остается стремление к лучшему балансу в постоянном компромиссе-между твердостью и прочностью.
