高铬耐磨铸铁在抛丸机叶片中的应用
大约在上个世纪五六十年代,抛丸机一般只被应用于铸件的落砂清理,而现在,抛丸机的应用领域正在不断地扩大。抛丸器作为抛丸机的关键部件,其质量与使用寿命直接取决于叶片的质量,也就是说抛丸机叶片的好坏直接决定抛丸机的质量!
由于抛丸机的叶片工作时处于高速旋转的叶轮中,既要承受钢丸磨料的磨损,又要承受高速弹丸流的冲蚀磨损,在这两种形式磨损下,叶片是否好用耐用的关键在于叶片的材质。目前耐磨材料的种类很多,主要有高锰钢、中锰球铁、低合金白口铁等。
低合金白口铁虽然能够适应低载荷下的冲击,但使用寿命极短,不是理想的材质;高锰钢属于奥氏体组织的钢种,在高冲击下易产生加工硬化,因而具有一定的耐磨性能,但对于中低应力下的冲击则不能发挥出良好的耐磨性;高铬铸铁是继高锰钢之后的第三代耐磨材料,由于其组织中含有理想的M7C3型共晶碳化物,而且容易得到马氏体组织.与其它耐磨材料相比则显示出较大的优越性,因此得到广泛的应用。
但高铬铸铁较脆,在高冲击下容易断裂、破碎,而且在实际生产中很难把握其形成机理,得到理想状态下的基体组织。针对这种情况,我们在常规工艺的基础上,进行改进并经过相应的热处理,提高其使用性能,从而更能满足抛丸机叶片的使用要求。
研究发现.抛丸机的叶片受力主要来自随叶轮高速旋转的丸流的摩擦冲蚀及惯性力。丸料的摩擦和冲蚀属于中低载荷,如果叶片表面硬度较低,在弹丸的冲蚀下,由于惯性力的作用,叶片工作面与丸料问的摩擦力很大,且长时间作用于叶片表面,加之二者发生相对滑动,使叶片表面出现沟槽,并在相邻区域出现塑性变形,导致叶片表面产生断裂应变,比较终形成裂纹而破碎,使叶片报废。
由此可知.在低载荷冲击下硬度对耐磨性的影响占主导地位。我们正是利用高铬铸铁高硬度的特点,对铸造工艺及热处理工艺加以改进,从而满足其工况条件下的使用要求,这种高铬耐磨铸铁材料在抛丸机叶片上应用后,抛丸机的叶片平均寿命可以在400小时以上。