提高礦山機(jī)械耐磨性的途徑

從磨損的失效分析得知，我國礦山機(jī)械使用壽命低的主要原因有以下幾個方面：結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，選材及熱處理不當(dāng)；沒有采用當(dāng)前先進(jìn)的表面抗磨技術(shù)及操作維護(hù)不良等。要想從根本上提高礦山機(jī)械的耐磨性，必須從上述幾個方面綜合考慮進(jìn)行解決。

在考慮提高零件使用壽命時，應(yīng)首先從改進(jìn)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計開始。不合理或不完美的設(shè)計往往會使磨損大大加劇，使用壽命明顯降低。反之，有時在結(jié)構(gòu)設(shè)計上稍作改進(jìn)，往往會很容易或明顯地提高零件的耐磨性。改善零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法是：應(yīng)用摩擦學(xué)知識，主要是磨料磨損規(guī)律知識，合理改變零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計，即通過對磨損零件摩擦學(xué)系統(tǒng)分析以后，從改善磨損條件出發(fā)，適當(dāng)改變零件的幾何形狀、配合方式以及加大其工作部分尺寸，或用特殊的工藝方法。這些參數(shù)改變后，既能滿足設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，又不致增加過多消耗，使耐磨性大大提高。這已經(jīng)被許多應(yīng)用實例所證實。例如：50年代，拖拉機(jī)履帶板都是五孔型履帶板．后改為七孔履帶板，將易磨損部位的節(jié)銷厚度適當(dāng)增加，壽命比五孔的提高了，得到普遍采用，如圖3-1所示。

近幾年來，高格鑄鐵材料在耐磨零件中得到廣泛地應(yīng)用。盡管這種材料有很高的硬度和耐磨性，然而它比高錳鋼及低臺金鋼等材料要脆得多，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)，往往出于開裂造成早期失效。比如高鉻鑄鐵制造的球磨機(jī)襯板，易由中間方孔四角裂紋擴(kuò)張開裂，后改為橢圓形孔，并注意安裝及使用條件，減少了應(yīng)力集中和開裂，使高鉻鑄鐵襯板，在球磨機(jī)中得到成功的應(yīng)用，如圖3-2所示。

在確定零件合理結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，下一步就是盡可能合理地址擇耐磨材料和熱處理工藝。

應(yīng)該指出的是：一種耐磨材料和熱處理工藝可以用于許多領(lǐng)域戶的不同類型零列；同樣，一種零件可以選用多種不同的材料和工藝。這里就有一個材料和工藝的優(yōu)選問題。耐磨材料優(yōu)選的基本原則是：適用性、可得性及經(jīng)濟(jì)性。

適用性——即所選揮的耐磨材料和工藝方案應(yīng)滿足零件使用的基本要求并應(yīng)為最佳方案；

可得性——指選用的材料和工藝方案是否容易實現(xiàn)，供應(yīng)來源是否充足，能否在短時間內(nèi)使用等。

經(jīng)濟(jì)性——指所選用的材料雖然具有較好的實用性、可得性，還要經(jīng)濟(jì)合理，成本、效益都合算才行。

這里所說的最佳優(yōu)選方案應(yīng)是對各種因素綜合考慮的結(jié)果。并不是說材料的耐磨性越高超好，因為材料的耐磨性越高，其成本就越高，這個零件耐磨了，但其他零件的使用壽命卻沒有提高，同樣需要一起更換，所以選擇材料應(yīng)綜合考慮。

耐磨材料的優(yōu)選，國內(nèi)外都積累了豐富的經(jīng)驗．可以根據(jù)使用工況條件選用不同成分、牌號的鋼、鐵材料和非金用陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等材料。即使選用同一牌號鋼鐵材料，可以用不同的強(qiáng)化方法，改變臺金金相組織．使基體組織與硬相耐磨粒子結(jié)合牢固，使既有很高的硬度，又有一定的韌性配合，達(dá)到最佳的耐磨性，這里有一個改善合金、優(yōu)選合金金相組織的問題。例如采煤機(jī)截齒刀體采用40CrMo或35CrMnSi鋼制造，可采用淬火、回火達(dá)到一定硬度和韌性要求，也可用等溫奸人得到貝氏體混合組織，兩者耐磨性，在不同工況條件下是不同的，那么我們可依據(jù)不同工況選用不同處理方法。

對于機(jī)器設(shè)備的耐磨零部件的探侖’水平相維護(hù)保養(yǎng)條件，也同樣應(yīng)該提出適當(dāng)?shù)囊�求，才能相�?yīng)地改善耐磨件的使用壽命，也就是說，一個設(shè)計得最好的零件，使用最佳的耐磨材料，如果使用維護(hù)不當(dāng)，也照樣會得到不好的效果。提高操作水平的關(guān)鍵在于防止耐磨零件的脆斷事故，一般情況下，某些零件時常在安裝或剛啟動時，由于操作不當(dāng)而斷裂，這時如細(xì)心安裝，認(rèn)真操作，使設(shè)備正常運轉(zhuǎn)后，往注就得到非常正常而良好的結(jié)果。有些耐磨件壽命不高的原因，大多由于違反規(guī)謂，過載操作或維護(hù)不當(dāng)而意外損壞。因此，需要認(rèn)真制定合理的安裝、操作規(guī)程及維護(hù)條例并嚴(yán)格執(zhí)行．才能保證耐磨零件的正常使用壽命。例如，實踐證明，高鉻鑄鐵襯板在水泥工業(yè)球磨機(jī)中應(yīng)用，其壽命比高鉻鋼高3-6倍。但是這種襯板，只有在正確安裝、采用合理的襯墊以及操作中持別是啟動都停車卸料時，絕對避免鋼球直接撞擊襯板時才能保證這種襯板的使用效果。