1、對碾齒的性能要求
沖擊式
粉碎機在玻璃制造廠被廣泛應用.其工作原理是:碾齒(∮30mm×400mm)按一定間隔均勻地固定在直徑∮1.5 m左右的2個圓環中間,圓環帶著碾齒高速旋轉,物料由頂端落下與高速旋轉的碾齒相遇時被擊碎,此過程循環往復,直到物料被粉碎至一定粒度被篩選出來為止,
由沖擊式粉碎機工作原理可知:碾齒承受著物料的沖擊,因此要求其必須具有高韌性;沖擊過程中又發生著磨料磨損,因此又必須具有高耐磨性.
常用的材料有低碳鋼(軋制),此材料韌性有余,但耐磨性極差,高鉻鑄鋼,耐磨性有余但脆性太大.因此研制的新型碾齒,必須同時具有低碳鋼的韌性和高鉻鑄鋼的耐磨性,我們采用了復合鑄造法:即在芯部采用低碳鋼,在其工作表面鑲鑄上高鉻鑄鋼,示意圖如下:
2、材質設計
(1)低碳鋼芯:為降低成本,鋼芯選用現成的低碳圓鋼經車削至要求尺寸.
(2)高鉻鑄鋼:為兼顧低碳鋼芯部的強韌性,應選用熱處理型的高鉻鑄鋼.設計成分如下:
3、熔煉及鑄造
中頻或工頻感應電爐熔煉.主要原料有:廢鋼、高碳鉻鐵、硅鐵、錳鐵.出爐溫度為1500℃~1550℃,澆注溫度為1350℃—1400℃,所有爐料需經化學分析、表面潔凈,采用砂模(水玻璃砂)鑄造,涂料采用水基鋯英涂料.為保證低碳鋼芯部與高鉻鑄鋼結合良好,澆注時應將低碳鋼芯預熱至200℃左右,采用立式澆注法.
4、熱處理
熱處理工藝如下:
熱處理后的碾齒工作表面硬度為HRC57.金相組織為馬氏體+彌散分布的二次碳化物+共晶碳化物+殘余奧氏體.
5、實際效果
將復合鑄造的碾齒裝入沖擊式粉碎機上,進行與低碳鋼碾齒的對比試驗,運行一個月后檢查試驗結果,得出復合碾齒的耐磨性比低碳鋼提高10倍,達到了預期目標.