反击式破碎机板锤的改进

反击式破碎机板锤的形状属于板状体，板锤材质是高锰钢。为了使其达到所要求的机械性能，一般采用的热处理是水韧处理。即当铸钢件加热到1100℃时其中的碳化物全部熔于奥氏体中，然后用水迅速冷却，水淬后可获得单相奥氏体组织。质地和热处理良好的高锰钢强度和硬度不高，塑性和韧性较好(Qb≥700MN／m2、HB=180～220、 Q=15％～40％)。但在工作中受到强烈的冲击挤压、摩擦时，表面因塑性变形会产生强烈的加工硬化，并伴随有奥氏体向马氏体的转变，使表面硬度提高到 HB=500～550，可获得较高的耐磨性。芯部仍保持原来的奥氏体，具有较高的塑性和韧性。当外表面磨损后，新露出的表面又可在冲击与摩擦作用下，获得新的耐磨层，故它具有较高的耐磨性与抗冲击性。 由于未对试制的板锤进行金相分析，故对其断裂只能进行一般的推测。断裂的原因可以认为是板锤的芯部塑性和韧性较差。当表面产生的耐磨层磨损后，芯部没有奥氏体组织，较脆，在强烈的冲击挤压下发生了断裂，也就是说在水韧处理过程中，加热温度投有达到所要求的温度，芯部与表面的温度不一致，投有全部奥氏体化，存在较多的碳化物，所以在冲击挤压后不会产生加工硬化。这是发生断裂的原因。 晶粒粗大、夹杂物粗大，并呈条状分布也会太降低它的韧性和延伸率，从而开裂掉块。高锰钢的微合金化是一种细化晶粒，能改善机械性能，增加耐磨性。其中以钒钛微合金化的变质处理效果最为明显。高熔点的化合物(V4C3等)熔解到奥氏体基体中，可以起到固熔强化，且熔质原子对位错尚有阻止作用。钛微合金化使铸造组织得到细化，断口呈均匀的细晶粒组织，枝晶组织消失，机械性能改善。建议钒钛的添加量分别为0．15％～0．25％和0、10％～0、20％。 板锤发生弯曲变形的原因，是热处理过程中形成的内应力引起的(组织应力和热应力)。由于板锤较长、较厚，表面积较大，加热和冷却时内外温度不一致，造成工件截面上热胀冷缩的不一致或水韧处理中各部位的马氏体转变为奥氏体不一致，致使体积膨胀不均匀，使得板锤弯曲变形。 (1)严格熔炼工艺，控制熔炼温度在1500～1550℃，温度过高钢液吸气严重，温度过低钢液粘度增加，气体和夹杂物难以上浮。用电弧炉熔炼，氧化期和还原期两次脱磷，“漏包”浇往可入幅度降低含磷量和夹杂物。 (2)在原有配方基础上适当添加钒、钛元素，促使晶糙细化，改善屈服强度、延伸率和抗冲击韧性。 (3)改避铸造工艺，使板锤尺寸规矩、内部组织致密，消除缩孔、缩松现象。 (4)采用合理的热处理工艺。含Cr及其他合金元素的高锰钢导热性差，开始升温时不宜过快(有文献介绍应控制在50℃／h左右)，分阶段避行升温，第一阶段达到750～800℃时保温2h后再继续升温，到1050～1100℃后需要保温5h，并通过试验确认碳化物是否充分熔解到奥氏体中，取出即刻迅速入水。 (5)板锤必须竖直起吊．避免弯曲变形，在水中以上下运动来增加冷却速度。为此水池深度应不低于3m，并且有相当大的容积，水池应有足够的进出换水能力，以确保水韧处理的效果。 高锰钢的出现距今已有百年历史，至今其制造技术仍在不断发展。影响其使用效果的因素很多，而且整个制作过程中人为因素难以控制，因此装备和检测手段、技术力量、经验、人员素质、管理，并选择合作伙伴等至关重要。