PDF《球磨 机磨球 的服役条件及工艺设计》

2 .

2 疲劳磨 损 在反复变化 的冲击应力 、 接触 压应力 和切应力 的作 用下 , 磨球 受到 反复 撞击 , 相互 之间 挤压 与滑 动 在交 变的压力 和剪 切力作用 下, 引起交变 的赫兹 接触应力 ,在材料 的亚 表层 产生最 大交变切 应力 、 接触区边缘产生峰值拉应力, 导致在亚表层的脆性 相、夹杂物 或孑 L 洞处 产生 疲劳 裂纹 , 裂纹 扩展 与交 织.最终使磨球 表皮剥落及磨损 .若 裂纹产生 于较 深部位 . 并 沿脆性 相 和缺 陷 向内部扩展 , 使 形成 较 大的纵深 裂纹 .裂纹会合并 延及 表面 , 就会使 磨球 表面成块脱落 .这时, 磨球 表面发生 疲劳磨损 .

2 .

3 脆性剥 落 由于材 料 的韧性 不同,磨 球表层 在不 等 次数 的 冲击 后发 生剥 落,造成 磨损 .在铬 铁磨 球中,碳化物是硬脆 相.当其 周 围较软 组织被 磨掉 而 失去 对它 的 围护 作用 时 ,孤立 的碳 化物被 重 复滑过 的 磨料切 割 和撞击 而脆 断,致使该 硬脆 相脱 落.2.4腐蚀 磨损 《 热加 工工 艺》2

0 0 7年第36卷第 9期 维普资讯 http://www.cqvip.com 铸造・锻压(3)在矿 山使用 的湿式球磨机 中.腐蚀 介质 r 属于电解 质 溶液)和上述 磨 损工 况共 同作用 于 材料 表面,使磨球 发生 腐蚀磨 损.湿式 磨 矿研磨 体 的消 耗 达到 干式 的5~7倍 以上 . 腐蚀 磨损 机 制下 材料 的耗 失速 率远 远高 于腐 蚀 和磨 损单 独 引起 的材 料 耗失 速率 之和 . 腐蚀 损害 了材 料表 面 的力学 性能.使得材 料被 加速 磨损 , 不 断产 生 新 的材料 表面.加快 了腐蚀 的速 率.根据以上 对磨 球 失效形 式 和磨 损机 制 的分析 表明,要提高 磨球 的使 用 寿命 , 其材质应具 备高的硬度、高的 冲击 疲 劳强度 、 高 的断 裂韧 性 和冲击 韧度等一 系列 力学性 能 .但从 生产 中易于检 测控 制而又能切 实保 证构 件使 用性 能 的角度 考虑 .可以简单 的归结 为 控制 两个 材料 指标 : 高 的硬度 , 且磨 耗部 位整 体硬 度较 均匀 ;

高 的冲击 韧度 . 高 铬铸 铁 磨球 硬度较 高,而且 中心 和表 面 的硬度差 小,是一 种理 想的耐磨 材料.高铬铸铁含铬高.一般 在lO%~2 O %之间f

3 ] . 而且还需要加入足量的钼 、 铜 等贵 重元 素来 提高其 淬透 性 .故其 价格 较高 .高 铬铸 铁在 于磨 时表现 出 了很好 的 耐磨 性 .但 在湿 磨时 . 由于高铬铸铁的组织中有大量共晶碳化物 , 与其他 相 问形 成 大量相 界 ,碳化 物 与基体 的电极 电位 不同,在矿山的湿 磨 条件 下形 成相界腐蚀 【

4 ] , 使共晶碳 化物因支撑 削弱 而折断 ,或 因失去 与基 体的连接而脱落. 由于上述原因, 高铬铸铁磨球不 适用于金属矿 山湿磨工况 .因此现在高铬铸铁主 要 在干磨 ( 磨 水泥 和磨 煤等) 环境下使 用.近年 来开发的中铬铸 铁含 铬量 在4%~l O %, 其 耐磨 性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之间 ,由于价格和 性能 无 明显优 势.故研究 和 生产较 少.金属 型球 铁磨 球是 近年 来发 展较快 的一种合 金铸 铁.其铬 含量 在5%以下 .现 在通 过调 整成分 设计 , 严格控制碳 、 硅含量 , 采用稀土变质剂等技 术.改善其 碳化 物形 状、分布来提 高韧性,其性能值【硬度在45.53HRC, 冲击韧度在6~9 J / e m . 由于其合 金含 量少 , 可 以用 冲天炉 熔炼 , 只 要通过 简单 的热 处理 就能保 证它的性 能,生产 简便 , 而且 质量 容 易控 制,价格低廉 , 并且 磨耗也适中,在金 属矿 山上 使用 有较 高的 性价 比.