球磨机钢球磨损机理的试验研究ZY59
球磨机的钢球是***常用的研磨介质,同时也是磨损消耗***严重的零件,钢球的的巨额消耗给选矿厂带来了不可估量的经济损失,因此,提高球磨机钢球的耐磨性,延长使用寿命具有重要的经济意义。本文以轧制钢球作为研究对象,对钢球的磨损机理进行了研究探索。一、试验材料与方法试验中球磨机的材料采用的轧制钢球,钢球后续热处理工艺为淬火并辅以低温回火,编号分别为1号~3号。同样的试样通过调整淬火+回火工艺后得到的试样编号为Z1号~Z4号。磨损试样是距钢球表面17mm的矩形样,所有磨损试样按57mm×26.5mm×6mm尺寸取样,试验采用的设备为湿砂橡胶轮式磨损试验机。磨损试验条件为:细金刚砂和粗石英砂按1∶5比例的混合磨料,试验载荷为68.6N,转速为181r/min,试验周次为20000次,磨制面均为近钢球表面侧。采用电子天平称量磨损试验的试样磨损前后质量差。用显微镜观察钢球的显微***,用TH320型洛氏硬度计测定钢球硬度。二、试验结果1、钢球的磨损量分析下图所示为两次工艺制得的钢球磨损量,从图中可看出,1号试样的磨损量***大,2号次之,3号***小。调整热处理工艺后钢球与之前相比,平均磨损量有所下降。从表面形貌发现,磨损后表面存在大量的短程显微切削痕迹,表面以犁沟为主并伴有剥落的痕迹,说明磨粒具有较高的硬度。2、钢球的显微***分析在硬度点对应部位从表面至心部间隔6mm观察每个钢球显微***变化情况,试验中发现轧制钢球1~2号样从表面到心部全部为马氏体***且晶粒粗大;3号样表面存在少量的珠光体,这也是导致其表面硬度较其他3个试样低的原因。钢球内均存在大量的沿晶裂纹,说明是钢球在较高温度下快速冷却时***转变应力太大所形成的淬火裂纹。同时还发现1~3号试样回火马氏体***不明显,可能是回火温度未达到或是回火时间不够所致。调整后的Z1~Z3号样从表面到心部主要为回火马氏体+微量贝氏体+微量残留奥氏体,Z4号样表面主要为回火马氏体+微量残留奥氏体,所有试样中均存在微量残留奥氏体,说明钢球淬火后未回火或回火温度低,时间短。Z4号样表面存在的大量马氏体***是导致表面硬度较其他3个钢球高的原因。3、钢球的力学性能分析通过对钢球的硬度分布得知,1号~3号钢球的硬度较高,平均硬度在58~62HRC之间,其中1号试样从表面到心部的硬度都较大,说明都为硬脆的马氏体相,但1号试样有硬度起伏,说明试样内部成分不均匀,有软点出现,但本试验中未在显微***图中找到对应的点,3号钢球的表面硬度较低,这与钢球球表层淬火不彻底,***中含有硬度较低的珠光体有关。调整后的钢球Z1~Z3号试样的硬度值在52~56HRC之间,与之前的试样相比略有降低。但Z4号的硬度为60HRC左右,这说明Z4号钢球的回火不彻底,马氏体没有完全转变为回火马氏体***,以致钢球的硬度还处于较高水平。三、结论1、轧制钢球淬火+低温回火后,表面到心部的硬度都较高,其显微***都为马氏体且内部存在大量的沿晶裂纹,这说明钢球淬火冷却速度较大,且同一批次的钢球晶粒度大小不一,***均匀性较差。调整后的钢球硬度除Z4号外,其它与之前相比略有降低,***由硬度较低的回火马氏体+残留奥氏体组成。2、一般的抗磨粒磨损材料,基体***多为马氏体。低碳马氏体具有较高的强度、硬度和适当的塑性和韧性,相比于同硬度的其他***,它的耐磨性更好。但如果要对抗高强度磨粒的磨损,它的硬度还不够高,耐磨性还有待提高。3、通过调整钢球的热处理工艺,钢球的硬度减小,韧性增加,特别是钢球的内裂纹较之前较少也较小,所以钢球的磨损量与之前相比稍有减小,这说明适当调整热处理工艺减低钢球硬度,提高基体***的韧性,并控制冷却速度使钢球在淬火过程中不易淬裂,可有效提高钢球的耐磨性。通过以上对球磨机钢球的磨损量、显微***、力学性能的研究分析,得出钢球磨损量的影响因素,为减小球磨机钢球磨损提供一定的参考。球磨机设备:http:///pros/m咨询***:0371-67772626)
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