錘片是粉碎機最重要的也是最容易磨損的部件,其形狀、尺寸、排列方法、制造質量等對粉碎效率和產品質量有很大影響。目前應用的錘片形狀很多,但使用最廣泛的是板狀矩形錘片。板狀矩形錘片形狀簡單,易制造,通用性好。
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目前國內使用的錘片材料主要有低碳鋼、中碳鋼、特種鑄鐵等。熱處理和表面硬化(包括滲碳淬火及表面堆焊碳化鎢等)能明顯改善錘片的耐磨性、提高錘片使用壽命。
1、錘片的熱處理技術要求
我廠為客戶生產的錘片的尺寸如圖1所示。該錘片材料為45鋼,熱處理技術要求為:整體淬火、回火,硬度45—55 HRC。
2、錘片的生產過程
錘片的生產工序列于表1。
3、熱處理
3.1原熱處理工藝
3.1.1 熱處理工藝及有關技術措施
錘片的熱處理(淬火、回火)工藝如圖2所示。
有關問題說明如下。
(1)淬火加熱設備為RX3-45-9型箱式電阻爐。
(2)淬火裝爐前用石棉繩堵塞兩個銷孔,以減小淬火加熱和冷卻的不均勻性。
(3)錘片裝爐時以不疊壓為準。
(4)淬火加熱時向爐內注入甲醇,以減少工件的氧化脫碳。
(5)錘片出爐后在空氣中預冷10~15s再淬人鹽水,目的是降低錘片的淬裂傾向。
(6)回火溫度要根據工件淬火硬度的高低作適當調整。
富通新能源生產銷售秸稈顆粒機、秸稈粉碎機等農作物秸稈成型、粉碎機設備。
3.1.2熱處理結果
經檢驗,錘片淬火后硬度為54—60 HRC,硬度合格。但磁粉探傷發現,孔部及端面有裂紋,并且多數是直線形裂紋,廢品率較高。裂紋的主要特征為:
(1)端面裂紋有一定的規律性,薄壁處直線形裂紋較多;
(2)兩孔中間部位有個別分叉裂紋。
3.1.3分析
如圖l所示,該錘片雖然形狀比較簡單,但由于有兩個銷孔,孔四周的厚度不均勻,整體淬火時薄壁處開裂的傾向較大。盡管采取了用石棉繩堵孔、降低淬火溫度及淬火前進行預冷等措施,仍未能避免大量錘片淬火開裂,還需采取其他措施。
3.2改進措施
熱處理設備、滴注甲醇保護、用石棉繩堵孔等條件不變,還在下列方面做了改進。
(1)增加了錘片熱處理前的寬度,以減小孔周圍的厚度差,減小淬火應力。
(2)限制裝爐數量,每爐裝30件,目的是減小同批次錘片淬火后的硬度差。
(3)采用堿水·油雙液淬火代替單一的鹽水淬火。
(4)適當降低回火溫度。
改進后的熱處理工藝如圖3所示。
3.3最終效果
經檢驗,錘片淬火后硬度為50—58HRC,符合要求。經過磁粉探傷,有極少數量錘片開裂,但產品的合格率在97%以上,達到了該產品熱處理廢品率的控制要求。
4、結束語
錘片前后兩種熱處理工藝主要有兩點差別:
(1)限制了裝爐量,因此減小了同批次錘片淬火后的硬度差。
(2)淬火介質和淬火方式不同。由于鹽水的冷卻比較快,最初就是采用較低溫度加熱空氣中預冷后在鹽水中快冷的方法。但是由于錘片薄壁處的冷卻速度不能有效控制,最終導致了裂紋的產生。改進后,在較高溫度下加熱,先用堿水急冷,后入油中緩慢冷卻,雖然這種方法對操作者技能的要求較高,但大大減少了廢品率,獲得了成功。