淺析金屬耐磨材料在水泥單位中的應用

摘要：文章重點的分析了金屬耐磨材料的現狀以及水泥單位經常用到的相關材料，對其進行了細致的論述和探討，進而對于選擇別的種類材料給出必要的建議。

關鍵詞：金屬耐磨材料；水泥單位；應用

中圖分類號：TQ172 文獻標識碼：A

1 概述

我們在分析一種材料是否有強大的抗磨性能的時候，首先會看其硬度，Hm，而最為關鍵的是材料和磨料硬度，Ha，之間的應對比。如果此比例，超出了設定的范圍，那么抗磨性能就會受到影響。

通常當比例低于或者是等于零點五到零點八的時候，我們稱之為硬磨料的磨損，如果在這種情況下，提升物質的硬度不會對抗磨性能有一定的影響。

而當比例大于上述的數值的時候，我們稱之為軟磨料磨損， 如果在這種情況下，提升物質的硬度會對抗磨性能有顯著的影響。

金屬耐磨材料一般都指的是耐磨鋼，能抵抗磨料磨損的鋼。目前，它并為被劃分為單獨的種類，得到認可的是高錳鋼

2 用到水泥單位中的材料

水泥單位中出現的磨損問題，大多數為磨料帶來的問題。常見的耐磨料通常被用到磨機襯板、隔倉板、篦板，球、段，破碎機錘頭、板錘等。深入的分析它們的材料我們可以將其有效地分成如下的一些種類

2.1 高錳鋼系列

它在很早的年代中地位非常的關鍵，這主要來自于它的獨特的優勢特征，比如具有強大的韌性，當遇到非常高的沖擊力的時候就會發生硬化。不過它也也存在一些不利現象，比如，經常會發生一些形變現象，而且沒有強大的抗磨性能。已從非強沖擊條件下應用的易損件中退出，但是在強沖擊負荷下應用的易損件中，它的地位仍然非常的顯著 。

普通高錳鋼以及為了提高屈服強度添加各種合金元素的合金高錳鋼，在大型破碎機錘頭、板錘、反擊板、篦板、顎式破碎機顎板及圓錐破碎機內外錐等易損件中，占據的位置非常的高。

2.2 合金鋼系列

低碳中合金、中碳低合金、中碳中合金、低碳高合金等各種合金鋼，因為它的化學組成以及熱處理措施等能夠在非常廣的領域中改變，最終產品的機械性能指標差距很大，硬度HRC40-60，沖擊韌性ak10-100J/cm2，所以，我們通常是結合容易發生問題的部件的使用情況，來探索它們的耐磨特點，合理的使用它們的化學機理，以此來獲取最佳的效益。

中碳低合金鋼有許多優勢條件，比如不需要使用較多的合金，活動費用不高，通常是通過水淬等的方式來獲取硬度的，符合容易發生問題的部件的抗磨使用時間。

中碳中合金鋼也有許多的優勢條件，比如中等的合金含量使其基體組織得到固溶強化且有彌散碳化物，在進行熱處理的時候，不需要繁瑣的活動，而且機械性指標非常的好。和上述的比較來看，就算是在等同的應對條件之下，它具有更好的抗磨性，不過費用相對來講比較高。

低碳高合金鋼也有很多的優勢條件，比如低碳、高合金的化學成分配合恰當的熱處理工藝，其韌性以及硬度等非常的優秀，不過不利條件是費用相對較高。

2.3 抗磨白口鑄鐵系列

此類中最常見的是如下的幾種，高鉻鑄鐵、中鉻鑄鐵、低鉻鑄鐵、鎳硬鑄鐵及高鉻鑄鋼。總的來講，它們的優勢特征是，具有非常好的抗磨性特征，而不利之處是不具備較高的韌性指標。

其中上述的第一種的抗磨性指標最高，而且得到了非常廣泛的使用 。大型磨機前配置了輥壓機后，它能夠較好的發揮出自身的優勢 。

而上述的第三種不論是在硬性或者是韌性等方面都比上述的要優秀，最顯著的特征是費用非常低，不過不利條件是使用領域非常有限，并且整體性能不是非常的好。

3 以磨機展開論述分析我國的水泥單位選擇耐磨材料

3.1 粗磨倉襯板磨損機理及耐磨材料的選擇

粗磨倉入磨料度為15mm-25mm，研磨體平均球徑φ75mm左右，最大球徑φ90mm-lOOmm。當設備運作的時候，球和物料以較大的沖擊力鑿削襯板；球在下落的滑動或滾動中擠壓物料，物料尖角切削襯板，因此粗磨倉襯板磨損機理是以高應力沖擊鑿削磨損為主，擠壓切削為輔。

3.2 細磨倉村板磨損機理及耐磨材料的選擇

通過隔倉板進入到細磨倉的物料已變細，尖角變鈍，細磨倉里的球或段直徑僅為φ15mm-60mm，沖擊力小，因此細磨倉襯板磨損機理是球的應力切削磨損。通常選擇此類材料的時候，多是使用硬性指標較好，而韌性相對較低的。磨機襯板不宜選擇高錳鋼。這主要是因為，對于粗磨倉來說，其不具備所需的屈服性，非常容易發生形變現象，此時規格較高的襯板就會出現非常顯著地形變現象，此時鋼球帶來的力也無法的實現加工硬化功效，所以抗磨性較差。其襯板受到的力非常小 。

3.3 磨頭端襯板、隔倉板、出科篦板耐磨材料的選擇

（1）磨頭端襯板磨損機理及耐磨材料的選擇

磨頭端村板在粗磨倉進料端，物料粒度大，研磨體平均球徑大，受磨球和物料的側沖擊力大，是以高應力沖擊鑿削磨損為主、切削沖刷為輔的磨損機理。因此磨頭端襯板應選擇韌性高耐沖擊、硬度高抗切削的材料。以前采用高錳鋼，因為它們承受的沖擊力較低，不能夠出現有效地硬化現象，硬度僅能達到HB350左右，受物料切削沖刷磨損嚴重，因而無法確保使用的時間。

（2）隔倉板磨損機理及耐磨材料的選擇

粗磨倉粉磨達到一定粒度的物料是通過隔倉板篦縫到細磨倉的。物料對隔倉板蓖縫進行擠壓沖刷磨損，球和物料對隔倉板進行測沖擊鑿削磨損，并且隔倉板為懸臂梁式安裝，受力情況惡劣。因此要求材料韌性要好。

高錳鋼韌性好，不過硬性指標不是非常好，并且容易被磨損，最主要的是常會發生形變現象，最終導致活動效率低下。

（3）出料篦板磨損機理及耐磨材料的選擇

出料蓖板在磨機的出口，主要受小球或鋼段的擠壓切削磨損。因此以硬度為主選擇材料，可選擇各類高碳合金鋼、高韌性抗磨球墨鑄鐵等。硬度HRC50-55，沖擊韌性ak8-10 J/cm2，就能夠符合相關的規定。

通過上述的論述，我們發現要想選取好材料，需要認真地分析如下的一些內容

首先，開展磨損失效探索活動，了解部件的使用情況，比如是干法亦或是是濕法進行活動，承受的沖擊力的高低，材料的類型，尺寸等等的許多要素。其次，對其總體使用的費用盡心比對，以此來獲取最佳的收效。假如價位比其他的要高一些，但是在性能方面要比那些低價的要好很多，此時我們應該果斷的選擇前一種，只有這樣才可以確保生產活動順利進行，進而獲取較高的收效。

參考文獻

[1] 厲夏仙，王燁江. 淺談水泥機械耐磨材料的優化[J]. 裝備制造技術， 2009（07）.

[2]“惠豐杯”水泥工業用耐磨技術有獎征文啟事[J]. 新世紀水泥導報， 2008（02）.

[3]新書推薦[J]. 四川水泥，2007（05）.