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1、第?卷增刊?中国有色盘?学报?晚?挽?门目?比”戊洲?加?年?月?新型高压辊磨机磨辊表面耐磨堆焊材料的性能郑立新张舒庆租云?东北大学材料与冶金学 院,沈阳?摘要以特定的棋拟高压辊磨机磨辊表面工作状况的试验方法,以硬度更高的翻化物代替铬的碳化物为硬质相,同时通过改变基体的组织结构与形 态来提高堆焊材料的抗冲击、抗磨损性能。采用?射线衍射?、光学金相显徽镜和?对磨报试样的显徽组织及其徽观机理进行了研究。关锐词堆焊高压辊磨机硬质相磨报显徽组织高压辊磨机是一种高效率的可显著节能的破碎矿石设备川,其破碎辊子的工作寿命直接关系到高压辊磨机的使用寿命。因此,其磨辊抗冲击磨粒磨损能力是一个至关重要的课题。在一
2、般工作状况下,高压辊磨机磨辊所采用的耐磨材料以高铬铸铁为主,以提高铬和碳的含量来获得?,?场型碳化物为硬质相来提高其耐磨性。而我国并不是铬元素储量十分丰富的国家,因此如何在保证抗磨损性能的前提下,降低耐磨材料铬的含量将是一个十分重要的问题。而在本工作 中,通过加入翻元素来获得?勺?,这种硬度比?,?更高的硬质相来提高其抗磨损性能?。同时,加入适盘的稀土作为变质剂来改善基体组织的形态,并且还能提高其抗冲击断裂的能力。?合金系,堆焊合金为?。为了清晰地说明该合金系堆焊材料的抗冲击磨损性能,我们也选择了与高压辊磨机工作条件类似的二种耐磨堆焊药芯焊丝?,?和 一种堆焊焊条?进行性能对比,焊丝采用埋弧自
3、动堆焊机?,焊剂?。表?给出所用焊接材料的各种化学成分,表?给出了四种焊接材料施焊的工艺规范。用于磨损试验 的堆焊试样的尺寸?。用于冲击疲劳实验的 堆焊 试样的尺寸?,其 中堆焊层的厚度均为?。在磨损试验中,通过用万分之一克光学 天平测童耐磨堆焊试样的失重量与磨料?岩芯?体?实验材料方法及设备为了更真实地模拟高压辊磨机磨辊表面工作状况,选用花岗岩和刚玉作为磨料,同时采用反映高压辊磨机磨辊表面的高应力冲击磨粒磨损状况的磨损试验机和冲击疲劳试验机,磨损试验载荷为?,冲击载荷为?,冲击行程为?,堆焊材料为药芯焊丝,高压辊磨机磨辊表面堆焊所用的药芯焊丝为?压?卜衰?四种堆焊材料的化学成分?焊材?余?余
4、?余?械?余?表?种类?焊材直径?焊接工艺规范焊接电流?焊接电压?一?一?一?一?一?,门?中国有色金属学报?年?月积的变化量的比较,来评价堆焊材 料的耐磨性。在冲击疲劳试验中,通过测量堆焊试样从裂纹产生至扩展到试样破坏所需的冲击次数,以及其断口的微观形貌来评价其抗冲击断裂的能力。金相试样制备按常规方法进行,浸蚀剂选用成分?,苦味酸?,盐酸?,乙醇?。金相分 析 在 光学显微镜和?型扫描 电子显微镜上进行,用?光衍射仪对堆焊试样进行物相分析,用洛氏硬度仪测量堆焊试样工作面的宏观硬度。时间延长增加幅度减小。因此,在不同的磨粒磨损条件下的磨损规律不尽相同。堆焊材料耐磨性 的高低同样也与它们的组织结
5、构及形态密不可分。由图?可知,?以粗 大 的 初晶奥氏体为 基体,同时以大 量?,?场为硬质相,而 由图?可知,?则是以均匀弥散分布的奥氏体为基体,并以大量的显微硬度更高的?勺?代替部分?,?场为硬质相。同时存在一定数量的马 氏体,这一点分别由它们的?反映出来,见图?和?堆焊材料这种结构为其提供坚实的骨?实验结果及分析?夕?!?冒?水侧通过磨损试验,表现出四种耐磨堆焊材料在不 同磨料?花岗岩,刚玉?磨损下耐磨性能的差异,如 图?和?所示。可见,随着时间增加,四种耐磨堆焊材料磨损失重量都不断增 加,但增加的幅度不 同,在花岗岩磨料磨损下,?磨损失重量增加最快,?次之,?和?的磨损失重量增加的幅度
6、相近,但小于?和?。为了更清晰地 描述耐磨材料在花岗岩磨料下的磨 损情况,用耐磨 材料的磨损 失重量?与磨料?岩芯?体积变化量?的比值?来反映堆焊材料的耐磨性,如表?。由表?可知,?的?值最大,而?的?值最小,这表明?耐磨性最差,而?的耐磨性最好。而 由表?可知,?的宏观硬度低于?,而其耐磨性却高于比其硬度更高的?。?!?时间?图?四种耐磨堆焊材料在花岗岩璐料磨损下的失盆曲线?忧椒?沁?!?加三?侧米衰?四种堆焊材料在花岗岩磨报下的?值?】焊材种类?值八?一?阴?表?四种堆焊材料的宋现硬度值?种类?平均值?!?姆时间?面?在刚玉磨料磨 损下,耐磨材料 的硬度越高,其耐磨性越好,表现在?其磨损失重量随图?四种附磨堆焊材料在刚玉磨料自损下的失,曲线