磨蝕環(huán)境系指被磨蝕對象,耐磨材料與磨蝕物之間的接觸方式,相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài),相互作用關(guān)系,其共容的空腔及其內(nèi)的溫度,濕度。我國礦山設(shè)備行業(yè)的制砂設(shè)備、選礦設(shè)備等都是在生產(chǎn)過程中腐蝕比較嚴(yán)重的產(chǎn)品,尤其是制砂設(shè)備中的制砂機(jī)、洗砂機(jī)、振動(dòng)篩、棒磨機(jī)、顎式破碎機(jī)等,在生產(chǎn)過程中長期與石料或其他物料進(jìn)行摩擦接觸,很容被磨蝕。所以個(gè)國內(nèi)公司生產(chǎn)的選礦設(shè)備、制砂設(shè)備的好壞跟該產(chǎn)品的耐腐蝕性有很大的聯(lián)系。
礦山設(shè)備材料的磨損機(jī)制
材料的磨損按機(jī)制可分為磨料磨損,沖擊磨損,滑動(dòng)磨損,接觸疲勞磨損,微動(dòng)磨損,沖蝕磨損,粘著磨損及磨蝕磨損等,其中磨料磨損占所有磨損造成損失的50%以上,在水泥工業(yè)中大多以磨料磨損為主要磨損方式。
所謂磨料磨損―磨蝕物磨損系指:磨?;蛴驳奈⑼贵w與表面材料相互作用過程中造成材料表面損耗的過程。如設(shè)備部件與礦石,砂,土,熟料,煤等相互運(yùn)動(dòng)摩擦所造成的磨損。
磨料磨損按材料表面所受應(yīng)力和沖擊的大小分為鑿削式磨料磨損,高應(yīng)力磨料磨損和低應(yīng)力磨料磨損。
1、鑿削式磨料磨損,這類磨損的特征是沖擊力大,磨料以很大的沖擊切入金屬表面,從摩擦表面鑿削下大顆粒的金屬,在被磨損表面產(chǎn)生較深的溝槽和壓痕。如礦石破碎機(jī)錘頭等部件表面的磨損。
2、高應(yīng)力磨料磨損,這類磨損的特點(diǎn)是應(yīng)力高,磨料所受應(yīng)力超過磨料的壓碎強(qiáng)度。被碾碎的磨料顆粒呈多邊形,擦傷金屬,在摩擦表面留下溝槽和凹坑。如礦石破碎機(jī)的腭板等表面的破壞。
3、低應(yīng)力磨料磨損,這種磨損的特征是應(yīng)力低,磨料作用于摩擦表面的應(yīng)力不超過它本身的壓潰強(qiáng)度。材料表面有擦傷并有微小的切削痕跡。如泥砂泵葉輪的磨損。
礦山設(shè)備常用耐磨材料的基本性質(zhì)
金屬耐磨材料
一、高錳鋼系列
高錳鋼在強(qiáng)大的沖擊載荷或接觸應(yīng)力作用下,其表層迅速硬化,硬度可從HBS200急劇升高至400~550,從而產(chǎn)生高耐磨的表層,芯部奧氏體卻保持著極好的韌性,保留著原機(jī)械性能。硬化一層,磨損一層,次表層又被硬化,直至磨損到失效狀態(tài)。表面受沖擊越重,表面硬化就越充分,耐磨性就越好,若表面所承受沖擊力不足,則表面不能充分硬化,則耐磨性無從發(fā)揮,而呈現(xiàn)出不耐磨狀況。
1、抗磨高鉻鑄鐵系列
二、按組織結(jié)構(gòu)和使用情況,鉻系鑄鐵可以分為三大類:
1、具有良好高溫性能的鉻系白口鑄鐵。這種鑄鐵含鉻量為33%,其組織多數(shù)為奧氏體和鐵鉻碳化物,有時(shí)也出現(xiàn)鐵素體。這種合金除具有一定的耐磨性外,在溫度不高于1050℃的高溫工作條件下,具有良好的抗氧化性能。
2、具有良好耐磨性的鉻系白口鑄鐵(簡稱高鉻鑄鐵)。這種鑄鐵中除含有12%~20%的鉻外,還含有適量的鉬。當(dāng)基體全部為馬氏體時(shí),這種合金的耐磨性能較好。如果基體中存在殘余奧氏體,通常要進(jìn)行熱處理。
3、低鉻合金白口鑄鐵。與普通白口鑄鐵相比,這種鑄鐵中碳化物的穩(wěn)定性更好。
三、耐磨合金鋼系列
分為低合金鋼,中,高合金鋼。耐磨合金鋼可通過調(diào)控化學(xué)成份和熱處理工藝獲得必要的材料的沖擊韌度和硬度指標(biāo)。硬度可達(dá)HRC=52~58,沖擊韌性可達(dá)到ak=15~30J/ cm2
1、陶瓷耐磨材料
2、耐磨陶瓷貼片
水泥行業(yè)使用的氧化鋁耐磨工程陶瓷具有熔點(diǎn)高,硬度高,抗壓強(qiáng)度高,密度小,耐磨損,耐腐蝕,抗氧化,高溫下蠕變小等優(yōu)異性能。應(yīng)用中需盡量避免在高應(yīng)力,大角度沖擊的工況下使用。
礦山機(jī)械設(shè)備工作的對象都是礦石,所以說配件的磨損比較快,礦山機(jī)械設(shè)備有很多設(shè)備的配件中都有耐磨材料,耐磨材料按生產(chǎn)工藝,用途和物理性質(zhì)的不同,具有不同的分類方法。耐磨材料按材料本身的性質(zhì)分主要有金屬耐磨材料,陶瓷耐磨材料,高分子耐磨材料,復(fù)合耐磨材料等。
金屬耐磨材料大多應(yīng)用于動(dòng)態(tài)設(shè)備本身的運(yùn)動(dòng)部件以及內(nèi)部磨損嚴(yán)重的部位,即被磨蝕對象本身,以降低被磨蝕對象的磨損。如:磨機(jī)襯板,鋼球,破碎機(jī)錘頭,板錘,顎板,磨輥,磨盤,輥?zhàn)蛹绑骼錂C(jī)篦板等。水泥設(shè)備常采用的金屬耐磨材料有高鉻鑄鐵,高錳鋼,含有碳化鎢,碳化鉻,碳化鈦等合金鋼。陶瓷耐磨材料按應(yīng)用時(shí)的外觀形態(tài)可分為定型和不定型耐磨陶瓷材料。
陶瓷耐磨材料,高分子耐磨材料,復(fù)合耐磨材料等一般應(yīng)用于靜態(tài)設(shè)備內(nèi)部磨損嚴(yán)重的部位,即在被磨蝕對象與磨蝕物之間隔以上述耐磨材料,以降低磨蝕物對被磨蝕對象的磨損。被磨蝕對象:被磨蝕對象―即與磨蝕物接觸并與之發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)各類設(shè)備的部件。水泥廠設(shè)備種類繁多,既有設(shè)備制造廠按照國家或企業(yè)制訂的相應(yīng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)加工制造的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,也有包括各種管道,料倉,溜子等根據(jù)工藝布置形式單獨(dú)設(shè)計(jì)加工制造,現(xiàn)場制作的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。