辊式破碎机的破碎辊铸造新工艺A58

破碎辊的耐磨性直接影响着辊式破碎机的性能，由于不合理的铸造工艺和使用致使破碎辊磨损严重，制约着辊式破碎机的发展，因此，为了提高辊式破碎机的工作性能，必须加快研制破碎辊的铸造新工艺。下面红星机器针对破碎辊失效的形式，提出破碎辊的铸造新工艺。

一、破碎辊的主要失效形式

1、由塑性变形引起的磨损

破碎辊在破碎物料时，一方面，被破碎物料在法向力的作用下嵌入破碎辊表面；另一方面，在切向力作用下沿破碎辊表面运动。硬度较低的物料会使破碎辊表面产生浅划痕，物料硬度较高时，则会使破碎辊表面形成切削沟。

2、宏观断裂

破碎辊在使用过程中，出于自身材质的韧性不足、内部应力过大、结构不合理、铸造缺陷过多或所受冲击外力过大，可能造成宏观断裂，这一失效瞬间完成，造成的损失不可估量。因此在磨料磨损工况下进行耐磨材质的设计时，冲击韧性是首先需要考虑的因素，即应使耐磨工件既要有足够的耐磨性，又要防止宏观断裂的发生。

二、破碎辊的铸造新工艺

1、破碎辊的材质选择

目前，铸造整体破碎辊所用的材料是以中、低碳钢为主，只是不同的厂家通过添加不同的合金元素来提高其耐磨性。从实际使用情况来看，耐磨性能较差，效果并不理想。有的厂家为了克服中、低碳钢材料耐磨性差的问题，采用在破碎辊上堆焊耐磨材料，该方法不仅劳动强度大，堆焊层厚度薄，而且还会出现应力大、裂纹多及焊接不牢固等问题。为了解决上述问题，提高整体破碎辊的耐磨性，红星机器研制的辊式破碎机的破碎辊铸造新工艺采用了合金高锰钢为主要材料。

2、外圆齿上镶铸硬质合金棒的选择

为了提高辊式破碎机整体破碎辊的耐磨性，在整体破碎辊的外圆齿上镶铸YG20硬质合金棒，该合金棒为外购件，直径为4～5mm，密度为13400～13800kg/m³、抗弯强度2400～2480MPa、硬度80～83.5HRA。

三、新工艺的优势

1、破碎辊采用消失模整体铸造，无需拔模，并且尺寸精度高、加工余量少、表面光洁，克服了其他铸造方法整体铸造的一些缺陷。同时也不需要用手工焊接的方法在破碎辊上堆焊耐磨材料，既减轻了劳动强度，又大大提高了整体破碎辊的使用寿命。

2、整体破碎辊采用高锰钢为主要材料，该材质初始硬度高，基体的强韧性好，镶铸的YG20硬质合金棒形成硬质相，达到了硬度好韧性佳的效果。

3、新工艺生产的整体破碎辊采用消失模铸造方法和热处理工艺，外表面用铁丸砂，内孔用石英砂，达到了同一铸件不同部位有不同的硬度值。整体破碎辊中的齿辊孔需要加工，其硬度为30～35HRC，整体破碎辊的外圆齿不需加工，其基体硬度为40～45HRC，既保证了可加工性，又有较高的耐磨性。

4、新工艺生产的整体破碎辊镶铸的硬质合金棒所需数量少，重量轻，成本低，工作过程中不易脱落，效果好。

5、新工艺生产的整体破碎辊采用铸件余热淬火处理的方法，既减少铸件脱碳，又节约了二次加热所需的能源。

新型破碎辊的铸造工艺采用高锰钢作为主体材料，并在外圆齿上镶嵌硬性合金棒，通过了破碎辊的耐磨性能和抗冲击韧性，是一种理想的耐磨材质，促使选矿企业的工作效率和经济效益大幅度增加，收到了良好效果。

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