材料质量是影响选矿设备寿命的原因之一

2022-07-07 18:47:02

材料质量与热处理的方法影响零件的使用寿命。选择零件材料时应根据零件承受的载荷性质和数值、运动速度、温度、润滑条件、腐蚀性以及制作工艺等方面综合考虑。由经验可知,选矿设备一切磨损的发生和衍变均由材料的塑性变形开始。材料的耐磨性与材料的抵抗塑性变形能力与材料的硬度有关,如碳钢的耐磨性随硬度和含碳量的增加而提高。

选矿设备高硬度零件必须在要求的表面光洁度下才能具有较高的耐磨性,表面光洁度低时,摩擦过程中凸起处被首先磨掉从而形成硬质磨料加剧磨损。

选矿设备承受冲击负荷的零件除具有高硬度外,还必须具有较好的韧性。因硬度高的材料脆性大,所以承受冲击载荷的零件不应选择高碳钢,而应选择低碳钢或合金钢,并进行表面处理。

铸铁中的石墨具有润滑的作用,铸铁的耐磨性较高,同时石墨本身的空隙也易于润滑油的渗透。在铸铁中加入镍、铬、锰、钼及其他合金元素并进行相应的热处理,可提高其强度和耐磨性。铬能提高硬度,镍能提高硬度和促进石墨化,硼可使铸铁组织中产生一种高硬度碳化物,其硬度随含硼量的增加而提高。

选矿设备在运转过程中,承受运动载荷的零部件的损伤原因是磨损和疲劳。选矿设备上很多零部件承受着弯曲交变应力和其它复杂多方向的应力,往往因疲劳而产生裂纹,甚至折断。零件最初裂纹的产生与金属本身结晶结构、结晶条件和加工条件有关。加工条件不同使金属结晶存在不均匀性,材料承受外力能力不同;处在不利条件下的结晶体,在外力的作用下产生极大的应力和塑性变形,薄弱环节首先出现微观裂纹。

在实际的装配和维修过程中,为了提高零件的抗疲劳强度,常常采用滚压强化和渗碳等方法进行表面硬化处理。比如用滚压法加强曲轴轴颈圆角,可以提高表面光洁度,造成预压力,大大削减使用中产生的部分拉应力峰值,提高曲轴的抗疲劳强度。通过强化表面金属组织可有效地提高疲劳强度,如进行表面高频淬火,将曲轴圆角淬火,提高选矿设备零件抵抗塑性变形的能力,从根本上提高了选矿设备零部件的抗疲劳强度。

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