话说颚板4 阿里巴巴dunsun的博客BLOG

说起颚板的材质,不得不提到一种与众不同的双金属复合齿板。一般人对双金属复合耐磨件的认识,多停留在“镶(包)铸复合”、“双液复合”、“铸渗复合”、“焊接复合”等。专业一点的还会了解一些如“电渣复合”、“离心复合”等特种复合工艺。近年发展比较快的先进复合材料技术尚有“自蔓延反应技术(SHS)”和“原位增强技术”等。这里要介绍的是一种利用基体金属的塑性将硬金属如同镶牙一般牢牢镶嵌包覆在基体上的机械复合方法:“双金属粘结复合齿板”。

尽管颚式破碎机具有{zd1}的破碎、磨损成本,但遇到坚硬、强磨蚀性物料,如:花岗岩、玄武岩等。一套齿板寿命仅百余小时,甚至数十小时也是很常见的,而对石英岩和刚玉则更只有十几小时乃至数小时。此外还有一些对金属磨屑量严格控制行业,如耐火材料、电子玻璃等行业则由于高锰钢的无磁特性而不能被磁性分离设备排除,导致铁污染超标而无法应用。因此研发一种具有更高耐磨性和有磁特性的耐磨材料齿板便成为需要,于是乎双金属复合齿板便应运而生。

众所周知,在大多数磨料磨损工况条件下,高铬铸铁是现今具有{zh0}的综合性能与使用xxx的材料,因而作为复合材料中用于抵抗磨损的那部分材料,高铬铸铁自是{sx}。而做为在强烈挤压下的大平板类铸件,由于需要有极高的韧性储备,也只有非高锰钢莫属,于是乎一个复合材料的颚板构思就呼之欲出。将齿板分为齿条与基板两部分,齿条采用坚硬的高铬铸铁,基板采用具有极好韧性的高锰钢。看起来这真是一个不错的注意,但仔细一揣摩便发现了其中的问题,原来颚板是一个典型的平板类铸件,表面积大、厚度小,无论是“镶”、“包”复合铸造还是“双液双金属”工艺难度均较大。这还不算,即便复合出了一件优质颚板毛坯后,热处理更是一道难以逾越的关卡,高锰钢与高铬铸铁一个极柔韧,另一个却极硬脆,两种材料宛如“冰火二重天”的个性,二者均属极端机械性能材料。长期以来,人们在利用了他们各自极端特性之后,发现在颚板这种结构耐磨件,将它们有机的结合在一起是多么困难。任何一种钢铁材料,脱离热处理工艺去发挥材料的特性是难以想象的。生活中一个浅显的例子告诉我们,不管是“天津狗不理”包子还是“开封天下{dy}楼”的灌汤包子,不蒸熟了怕是谁也消受不了,不信老兄您试试。高铬铸铁的淬火加热温度到也与高锰钢相近,问题是高锰钢为了获得优秀的金相组织,加热后需要在冷水中急剧冷却,方能实现这一要求。不知朋友们是否留意过,在高锰钢铸件图纸上的技术要求里,无一例外写着“水韧处理”四个字。原来高锰钢铸坯在未经淬火前是非常脆的,此时的冲击韧性往往不足10J/cm2,而一旦经过水淬后韧性即可达150J/cm2,瞧这是多么化腐朽为神奇的力量!由于高锰钢是在水中完成淬火的,人们便将这种经用水淬火实现韧性巨大飞跃的工艺谓之“水韧处理”。

而高铬铸铁由于自身脆性极大,淬火后硬度更是得到了很大提高,但在淬火过程中产生的热应力与相变应力极易使铸件开裂,因而淬火工艺的设计要求是在达到淬火性能要求的同时,尽可能采用低淬火冷却速度,专业称“降低淬火烈度”。因而高铬铸铁一般采用在空气中冷却,对于壁厚较厚的可采用加鼓风机风冷办法,也有采用油淬工艺,这往往是因为高铬铸铁中未加或少加了能强烈提高淬透性的贵重元素钼(Mo),不得已而为之的。

说到这细心的朋友已经发现,若将高铬铸铁与高锰钢复合在一起,尽管淬火加热温度几近相同,但加热后一个要剧烈冷却,而另一个则需要尽可能慢慢冷却,就成了一对不可调和的矛盾,事实也的确如此!

好在“天无绝人之路”,聪明的工程师想出了一个绝妙的点子,即将高铬铸铁齿条与做出凹槽的高锰钢基板先各自独立完成热处理后,将特别设计的高铬齿条根部(如牙根)均匀涂上高强粘接剂,而后镶入高锰钢基板中的凹槽(如牙槽)中,一切均经过特别设计与精密控制,待晾干后,即可装机使用。这样一来,就彻底解决了二种xx不同特性、xx不同热处理工艺材料在齿板上的复合。

一日,一位有心计的朋友冷不防问道:“难道在凹槽中的那点胶就能保证颚板长期的疲劳冲击不脱落吗?”此话言之极为有理,栏主深表佩服。不错,面对颚板日复一日,昼夜不停的冲击疲劳,那点胶的确撑不了多久。原来这里边还有一个更大的秘密。那就是由于高锰钢具有极好的流变性,特殊形状设计的高铬铸铁齿条在特殊形状设计的高锰钢基板凹槽内约经过10个小时左右工作,基体的金属流变填充到特别设计的空隙内,自此就如牙齿被牙龈紧紧包住一样,高铬铸铁齿条就被高锰钢基板牢牢的包覆在一起了。胶的作用仅仅只需在头几个小时发挥作用而已。就像电影《集结号》中,那支担任阻击任务力量微薄的小xx,不惜几近全体牺牲的惨烈代价,顽强阻击敌重兵进攻两天,待主力xx安全撤走后,掩护者的使命也就完成了。



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