錘片是錘片式粉碎機(jī)的重要零件。錘片工作中承受沖擊載荷、磨損和擠壓五力,要求工件具有高強(qiáng)度、高硬度與高耐磨性和優(yōu)良的耐沖擊韌度及疲勞抗力。錘片常規(guī)熱處理工藝采用超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱處理,工件性能一般,耐磨性不足,使用壽命短,僅約290h。不能滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)需要。為防止工件磨損疲勞早期失效和提高工件使用壽命,對錘片進(jìn)行系列滲硼試驗(yàn)。
試驗(yàn)采用錘片常用材料20鋼和QT600一3球墨鑄鐵,超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱處理工藝之后。QT600一3錘片采用滲硼處理(工藝5),滲硼層深度0. 04-0. 05mm,滲硼層硬度為1300-1400HV,單相組織為Fe2B。不同工藝處理的20鋼錘片的粉碎量、粉碎效率和使用壽命中可以看出,20鋼錘片氣體加熱后滲硼處理,其粉碎量是原常規(guī)工藝的3.31倍,工作壽命是常規(guī)工藝的2.81倍。錘片滲硼后,其平均失重量和平均失重率大大降低,20鋼經(jīng)超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱處理后滲硼處理,平均失重量為常規(guī)工藝的17.3%,平均失重率為常規(guī)工藝的17.9%;QT600一3滲硼處理后,平均失重量為常規(guī)工藝的16.8%,平均失重率為常規(guī)工藝的12.03%,
分析認(rèn)為,錘片滲硼可明顯提高其耐磨性和使用壽命,超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱處理后再滲硼具有更佳效果。這是由于工件表面具有高硬度、抗磨損的Fe2B相,高硬度滲硼層使錘片切口保持鋒利,故其粉碎量和粉碎效率大為提高;加熱后再滲硼后,工件表面至心部的硬度梯度減小,錘片整體強(qiáng)度增強(qiáng),使工件在重復(fù)應(yīng)力作用下出現(xiàn)凹塌點(diǎn)蝕大大降低,工件疲勞強(qiáng)度提高,因而具有更高的使用壽命。生產(chǎn)應(yīng)用表明,20鋼錘片在超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱處理后再滲硼處理和QT600一3錘片滲硼處理相比,其粉碎量和工作壽命提高兩倍左右;錘片失重量和失重率僅為常規(guī)工藝錘片的1/6或更低。錘片采用改進(jìn)滲硼工藝處理后力學(xué)性能顯著提高,錘片服役壽命提高兩倍多,是一種有效和實(shí)用的改進(jìn)工藝。
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