颚式破碎机翻译文献

高锰钢破碎机用于采矿业的过早故障原因

摘要

用于采矿业的高锰钢破碎机选的矿通常含有12％以上的锰。一些组件过早故障主要关心的问题是停工时间和更换组件的成本。从理论上讲，高锰钢具有较长的使用寿命。因此高锰钢破碎机故障有许多潜在的原因。本文探讨了高锰钢破碎机在冶金和加工处理时的异常。

关键词：高锰钢，失败，奥氏体，马氏体

一、引言

锰含量高的锰钢（Hadfield Steel）是由Robert Hadfield爵士于1882年发明的,第一个专利在英国在1883年和1884年被授予美国专利号303150和303151【1】。按照ASTM-A128规范，高锰钢的化学成分是1 - 1.4%的碳和11 - 14%锰。然而，该锰碳比在10:1最佳以保证淬火后的奥氏体组织【2】。独特属性的高韧性、高延展性和高的加工硬化率得到了更好的耐磨性使得高锰钢的工程材料的选择用于重工业如土方、采矿、采石、油气钻探。其中，锰作为一种奥氏体稳定剂和延迟贝氏体等温转变剂。在高锰钢中，碳在奥氏体中溶解度仅1.2%。1.2%以上的碳化物析出，晶界偏析，强度和塑性造成损害，尤其是在含量高的部分【3】。

虽然高锰钢的锰含量对材料的屈服强度影响很小，但是其含量对材料的延展性和极限抗拉强度有很大的影响。由于锰的含量只有12%到13%时极限抗拉强度最高，因此提高锰的含量是不经济的。然而，Haakonsen 【4】使用过的Stromhard钢分别含有1.4%的碳和20%的锰，碳锰含量是相当高的，铬使得其在加工硬化前后能保持高硬度。

高锰钢在受到冲击载荷下工作时会变硬而表现出优异的韧性。然而，由于其屈服强度低，变形大，可能导致加工硬化集中而断裂【5】。这种现象是有害的，比如当涉及到一些应用如岩石破碎加工硬化时【6】。高锰钢的性质已被归因于动态应变时效【7】。硬化或强化机制在位错之间的相互作用源于高浓度的原子间隙，这种现象也被称为科特雷尔兔耳袋狸互动。因此，高锰钢的磨损性能与其微观结构有关，而这又是依赖于热处理工艺和化学成分。根据Haakonsen【4】的结论，加工硬化受到诸如温度，应变速率及合金化学组成等参数的影响。

二、实验工作

在南非的两个生产破碎机锤和颚式破碎机的工厂（名字隐藏）评估了某些部件过早失效的原因。这个过程包括价值链的所有阶段即;视觉检查失败的组件,取消选择控制化学成分、攻丝/浇注温度和凝固时间,热处理过程和金相检验。

三、结果

图一

图1显示了颚式破碎机在工作时出现的裂纹。在热处理后很快观察到裂纹。微裂纹可能是预先存在于铸件中，是热处理结果之前热效应和脆性成分的微观结构。首先，过热可能导致热撕裂。第二，磷夹杂物和晶粒边界硬质合金可用于预制裂纹。

图2说明了连续碳化物在晶界处有被控制的合金化学和严格的加工程序。在铸件中由于热效应膨胀和收缩微裂纹可以成长为肉眼可见的特征。

图二

化学成分

破碎机鄂板的化学成分对铸件的微观结构有很大影响。化学成分表1给出了合金的研究结果。

表一

破碎机鄂板中，碳、锰和硫的含量太高。碳和锰的组合在高锰钢中有一个联合的效果。升高的这些因素导致韧性急剧下降，尤其是这些成分较高的部分。此外，高碳易形成粗大的晶界碳化物。出于实际应用的考虑，通常使碳维持在1.15%和1.2%之间和锰维持在13%左右。高硫不引起关

注是因为高锰可使其形成小的球状形态而降低硫损害。颚式破碎机鄂板的化学成分满足规范。

出钢温度和浇注温度

铸造生产颚式破碎机的出钢温度和浇注温度是可变的，而失去控制。出钢温度介于14500C到15000C之间，浇注温度范围145O0C和14410C 控制浇注在14200C温度是最佳性能的关键高锰奥氏体钢。高锰钢的冻结范围O 至1250高的浇注温度即可。钢是1371建立的，根据balogan【8】OC.不应超过120高温度下，铸件冷却缓慢因为金属在热的时间。但是这取决于铸件尺寸。缓慢凝固导致数的不良影响，如碳化物的析出，合金偏析，枝晶组织和晶粒生长对强度和延性的锰钢。碳、锰偏析导致的局部变化也可以在热处理过程中发生，造成不稳定奥氏体区域，容易产生应力引起的转变为马氏体。较厚的部分往往与大问题过热。首先，为了避免冻结前的金属模具填充，运营商更喜欢更高的浇注温度。其次，由于铸件的笨重，热在芯的导电性较差，从而冷却是非常慢。特别是在钢的热或热可能会发生撕裂含高碳高磷。

热处理

热处理的作用是将所有的碳化物。一个完全奥氏体结构，无碳化物完全均匀的碳和锰可取的。要做到这一点，最初的铸态结构无偏析，夹杂物和预先存在的毛裂缝。在厚的部分的中心部分由于无效的淬火转变。图2显示了沿奥氏体晶粒连续碳化物在奥氏体晶粒边界和不连续的

碳化物。这些碳化物需要溶解在奥氏体基体O OC至37 C以上的ACM通过浸泡在温度，10足够漫长的时间。然而，粮食的增长可能会发生在这种情况下。细晶粒试样优越的30%【1】的情况。因此，晶粒尺寸和碳化物形态应控制以避免长时间的浸泡在热处理过程中的。

图三

图3显示了高锰钢的组织连续的碳化物仍明显浸泡60分钟。在锤生产铸造，实践OC，然后在水中淬火加热到1050股票浸泡时间不允许。显然，晶界碳化物保持完整和连续导致低的影响在力量和锤子不尽人意的时。为确定合适的铸造是必不可少的浸泡时间以保证碳化物完全溶解。不溶的晶界碳化物降低韧性和使产品容易开裂。在一些哈德菲尔德钢含有高碳铬促进毛晶界碳化物的形成。在试图溶解碳化物，从业人员使用

长时间的浸泡在高温下。这个程序可能完全溶解碳化物而导致厚板不晶粒生长和降解的机械性能。奥氏体向马氏体结构

四、M变换

稳定的奥氏体中锰钢进行动态应变时效后的应变诱导相变马氏体。沉重的撞击或冲击负荷等在破碎坚硬的岩石和石头有经验的需要因为在不完全形成的变形，结果双胞胎或！°伪双胞胎【9】。表面硬化和成为耐磨由于马氏体的情况下。散装的部分残余奥氏体和坚韧。易碎的矿石有研磨效果和差变换如果结果高锰钢是用静力荷载作用下，砂和细矿粒会导致未反应或部分快速磨损主要由软奥氏体相转变。这些都是基本的冶金基础治理高锰钢的使用。

五、建议

V.下面的建议涉及生产和适当使用高锰钢。

1。合金化学成分在1.25% C，Mn为13%控制，0.05%P和最小的Cr将减少碳化物的体积分数。废料分类可以帮助控制不必要的流浪汉元素。浇注温度约OC对小批量铸造将不再需要

1420对于大的过热温度和缩短固化时间。

2。缓慢加热浸泡可预防内部裂纹形核。充分的浸泡时间应该允许碳化物完全溶解。

3。更为严重的淬火介质如盐水溶液应被视为完全奥氏体结构淬火后截面厚度超过152毫米（6英寸）。