多元微合金化高耐磨颚板的研制

低合 金 耐磨 铸钢 是 近年 来 引起 广泛 注 意 的新 型 耐磨 金属 材 料 ， 目前 国 内外 低合 金 耐磨 钢普 遍
部 由于 有较 大 的水 平运 动 幅度 ， 因而物 料对 颚 板 冲 击和 挤 压作 用大 于 下部 。而 颚板 下 部 由于 以垂 直 运动 为 主 ，物料 对颚 板 的作 用 除 了挤压 和碾 压
ｌ 颚 式 破 碎 机 颚 板 的 磨 损 机 理 及 选 材
原 则
１ ． １ 颚式 破 碎颚 板磨 损机理 对于 传统 的颚 式 破碎 机 ，动颚 上 部 与偏 心轴 相 连 ， 下部 由推 力板 支撑 。偏心 轴转 动 时 ，动颚
板不 仅对 定 颚板 做往 复 的摆 动 ， 同时还 沿定 颚 板 有很 大 程度 的上 下运 动 。颚 板上 部 的运 动轨 迹 接 近 圆形 ，越 向下水平 运 动辐 度越 小 ，运 动轨 迹越 呈椭 圆形 Ｉ １ Ｊ 。根据 其 运动 轨 迹 可 以看 出 ，颚 板 上
颚 式破 碎机 是矿 山、冶 金 、建 材 、筑 路等 行
业 中广泛 使用 的破 碎 设备 ，颚 板是 破 碎机 的 主要
因而 主要 是 挤压 和疲 劳 磨损 。颚板 下部 以垂直 运 动 为主 ， 因此主 要 是高 应 力短 程凿 削磨 损 ，而 且
易损件。颚板在使用过程 中受到物料 的冲击、挤 压 、磨损 及疲 劳 作用 ，一般 材料 很难 胜任 ， 目前 基本上采用具有 良好韧性和高应变硬化能力的高 锰钢 制造 ， 但 高锰 钢屈 服 强度和 起始 硬度 都偏 低 ，
入颚板的深度浅 ，颚板表层材料的变形程度小 ， 同时物料短程滑动切削材料量也少，磨损就少。 材料 的韧性表示 了其抵抗断裂的能力，材料的韧
性 好 ，可 以消 除物 料挤 压 过程 中 的脆 性断 裂 ，并 使得 颚板 材 料在 变 形疲 劳 形成 磨 屑前 的变 形过 程
大 大增 加 ，磨 损也 就更 少 。 因此对 颚 板材 料 的要
用 高锰钢 制造 颚 板 耐磨 性并 不理 想 。 曾经有 高铬 铸铁 用 于破 碎机 颚板 的报 道 ，但 未 能成 功应 用 ，
主要 是 韧性 不 能满 足要 求 。因此 ，很有 必要 开 发
一
中下部磨损 比上部磨损大。实际使用中，颚板使 用 一段 时 间后 通常 调 头安 装使 用 ， 以使其 上 下部 分得 到 充分 利用 Ｌ １ ￣ 引 。
１ ． ２ 颚板 选材 原 则 由上述 分析 可知 ，控 制 颚板 磨损 的主 要 因素 是 颚板 材料 的硬度 和 韧性 。颚 板 材料 的硬 度 决 定 了物 料压 坑 的深度 和 大 小 。材 料 硬度 高 ，物 料压
种 能 适应 广泛 工 况 ，具有 较 高综 合性 能 的高 耐
磨颚 板 新材质 。
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２ 试 验
２ ． １ 合 金 设计
为 克服 现有 低合 金 耐磨 钢韧 性 的不 足 ，根 据 颚板 的工况 条件 结 合 我 国资 源 ，设计 一 种新 的 以 奥． 贝 组织 为主 ， 含 少量 马 氏体 的多相组 织 耐磨 铸 钢 。这 种钢 不 仅集 贝 氏体 的高 强度 和 奥 氏体 的高
磨损程度不 同。 颚板上部有较大的水平运动幅度 ，
性更 好 ，并成 功 应用 于制 造破 碎机 颚板 。
作 者 简介 ：谢 祖华（ １ ９ ６ ３ 一） ，男 ，高级 工程 师 ，研究 方 向：模 具及 耐磨 材 料 。
第 ５期
谢祖华 ：多元微合金 化高耐磨颚板的研 制 表 １ 因素水平表
采 用 中碳铬 钼 低合 金钢 ，因含 有 贵重 金属 铬 、钼
等元素 ，成本较高，但性能特别是韧性与期望值 仍 有较 大 差ห้องสมุดไป่ตู้ ，使 用 中 断裂和 寿命 低 的现象 时 有
发 生 。本 试验 研 制 的一种 新 型低 合 金耐 磨钢 ——
多元 微合 金 化高 耐 磨铸 钢 ，制造 成 本 比现有 耐 磨 钢 低 ，性 能 却 比现有 的低 合 金 耐磨 钢 更高 ，可 靠
求 应是 同时 具备 较 高的硬 度和 韧 性 。
在 现有 的 耐磨 金属 材 料 中 ，高铬 铸铁 等 合金 铸 铁应 用 于颚 板 时 ，韧 性 不 能满 足要 求 。而 传 统
的高锰 钢 虽然 具有 很好 的韧性 ，也具 有 良好 的变 形 硬 化 能力 ，但 其起 始 强硬度 低 ，且 颚 式破 碎机 结构 易于 造成 被 破碎 料 的滑 动而 使 高锰 钢形 变 硬 化 不 充分 ，因此耐 磨性 并 不理 想 。
外 ，破 碎 了的物料 还 在颚 板表 面产 生 滑动 。因此
在工作过程中颚板 的磨损过程存在疲劳磨损、凿 削磨 损 、挤 压剥落 磨 损等 磨 损机 制 。 当然这 几种
磨损 机制 是相 互 关联 的，如 疲劳 磨损 不仅 作 为独 立 的磨损 机 制 引起材 料 剥落 ，且 与 凿 削磨损 、挤 压 剥落磨 损机 制 交互 作用 而加 速磨 损 。 颚板 上下部 位 运动 状况 不 同使 其磨 损 机制 和
机 电技术
２ ０ １ ３ 年ｌ Ｏ 月
多元微合金化高耐磨颚板的研制
谢 祖 华
（ 福建船政交通职业学 院，福 建 福 州 ３ ５ ０ ０ ０ ７ ） 摘 要 ：通过分 析颚 式破碎机 颚板 的磨损机理 ，研制 了中碳高硅锰 多元合金 化高耐磨铸钢 ，其硬度＞ ５ ５ ＨＲ Ｃ，冲击
韧度 ａ ｋ ＞ ６ ０ Ｊ ／ ｃ ｍ２ 。该钢应用于制造颚式破碎机颚板 ，使用寿命是高锰钢颚板 的 ２倍 以上，并具有生产成本低的特点 ，用 于制造破碎机颚板具有显著 的社会经济效益 。
关键词 ：多元微合金化 ；耐磨钢 ；破碎机颚板
中图分类号 ：Ｔ Ｇ１ ３ ５ ＋ ． ６ 文献标识 码：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ２ ． ４ ８ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ ． ０ ９ ２ ． ０ ４