顎式破碎機(jī)由于長時(shí)間的工作，其襯板經(jīng)常受到磨損，導(dǎo)致設(shè)備工作性能下降，因此，為了提高顎式破碎機(jī)襯板的耐磨性，延長其使用壽命，本文對顎式破碎機(jī)襯板的耐磨性能進(jìn)行研究。

一、試驗(yàn)材料

1、顎板材料的選取

顎式破碎機(jī)的顎板需要材料在耐磨、抗沖擊、高韌性的工況下服役，不同的廠家所用的顎板材質(zhì)不同，常見的有高錳鋼、中錳鋼、合金鑄鐵、中碳低合金耐磨鋼、高鉻鑄鐵等。中碳低合金耐磨鋼是在中碳鋼的基礎(chǔ)上通過添加多種合金元素如Cr、Si、Mn、Mo、V而得到的，且合金的總含量小于5%，這類中碳低合金耐磨鋼可以適當(dāng)調(diào)整不同的碳含量和合金元素的含量，因此可以匹配不同的熱處理工藝得到不同的力學(xué)性能，因此受到較多的關(guān)注和應(yīng)用。本文主要針對ZG42Mn2Si1REB中碳低合金的耐磨性能進(jìn)行了研究，探討硬度和耐磨性隨淬火溫度的變化規(guī)律，得到了最佳的熱處理工藝。

2、試樣的制備

用數(shù)控電火花線切割機(jī)床在顎板上切割出準(zhǔn)12mm×18mm的圓柱體試樣，利用該試樣測定硬度和觀察顯微組織；用CK6142×2000mm數(shù)控車床車削出準(zhǔn)4.8mm×12mm的圓柱試樣用于測定抗磨損性能，摩擦磨損性能在MMW-1磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測定，對應(yīng)的摩擦副是GCr15SiMn鹽浴淬火，具有較高的硬度。

3、熱處理工藝的選擇

根據(jù)ZG42Mn2Si1REB鋼的特點(diǎn)，考慮淬火之后得到馬氏體組織具有較高的硬度和較好的耐磨性。熱處理工藝選擇870℃、900℃、930℃三個(gè)溫度點(diǎn)，回火溫度統(tǒng)一固定為230℃，由于材料不含Mo元素，為了保證淬透性，利用5%的Nacl溶液進(jìn)行冷卻。

二、結(jié)果與分析

1、淬火溫度對硬度和耐磨性能的影響

用HR-150A洛氏硬度計(jì)測量不同溫度淬火后試樣的硬度，每次測量5個(gè)點(diǎn)然后取平均值，發(fā)現(xiàn)隨著淬火溫度的升高，淬火硬度呈現(xiàn)先升高后降低的變化。當(dāng)淬火溫度為870℃，硬度為HRC53。當(dāng)淬火溫度升高到900℃，硬度也升高到HRC55。由此可見溫度增加，硬度亦升高；當(dāng)溫度繼續(xù)增加到930℃，硬度反而有所下降，為HRC54，通過比較可發(fā)現(xiàn)在900℃淬火時(shí)硬度最高。當(dāng)溫度升高到900℃時(shí)，磨損失重降低到3mg，當(dāng)溫度繼續(xù)升高到930℃時(shí)，磨損失重又有所增加，為3.5mg，可見在900℃淬火時(shí)，其硬度最高，磨損失重最少，中碳低合金耐磨鋼ZG42Mn2Si1REB具有最佳的抗磨性能，同時(shí)也說明此時(shí)的工藝是最佳的熱處理工藝。

2、中碳低合金和高錳鋼的耐磨性比較

為了說明中碳合金鋼ZG42Mn2Si1REB耐磨性能的優(yōu)越，把該材料和高錳鋼ZGMn13進(jìn)行相互比較。其中ZG42Mn2Si1REB按照前述的900℃淬火230℃回火的工藝條件進(jìn)行試樣，高錳鋼ZGMn13采用水韌處理。把二者制備成同樣的摩擦磨損試樣，在160N正壓力，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)時(shí)間設(shè)置為1500s，并用電子天平對二者的磨損試樣進(jìn)行稱量，稱量前后利用超聲波+無水乙醇進(jìn)行15min的清洗。經(jīng)過稱重發(fā)現(xiàn)，ZG42Mn2Si1REB的磨損失重為3.1mg，而ZGMn13的磨損失重位4.6mg，可知后者是前者的1.5倍，也就是說，前者的耐磨性能是后者的1.5倍，說明中碳低合金鋼襯板在適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚄l件下，充分發(fā)揮了材料的潛力，具有優(yōu)良的耐磨性能。

3、淬火溫度對顯微組織的影響

不同的淬火溫度，其顯微組織有所不同，42Mn2Si1REB鋼加熱到870℃淬火后，其顯微組織除了馬氏體之外，還有少量的鐵素體組織，在光學(xué)顯微鏡下呈現(xiàn)白色，出現(xiàn)這種情況主要是因?yàn)椋捍藭r(shí)的淬火溫度較低，對于ZG42Mn2Si1REB而言，部分鐵素體還沒有完全轉(zhuǎn)化為奧氏體，由于鐵素體的硬度比較低，這些鐵素體在隨后的冷卻過程不發(fā)生相變得以保留，所以淬火之后的硬度較低，磨損失重較大，抗磨性能較差。隨著溫度的升高，當(dāng)淬火溫度達(dá)到900℃時(shí)，顯微組織在冷卻之前完全轉(zhuǎn)化為奧氏體，冷卻后在低溫區(qū)轉(zhuǎn)變成馬氏體組織，由于馬氏體組織具有較高的硬度和耐磨性，因此，在此溫度下淬火試樣的硬度最高，磨損失重最小，耐磨性能最好。

綜上所述，當(dāng)ZG42Mn2Si1REB鋼的淬火溫度在900℃時(shí)，此時(shí)顎式破碎機(jī)襯板硬度最高，耐磨性最好，將此工藝應(yīng)用到實(shí)踐生產(chǎn)中，能有效延長襯板的使用性能，提高顎式破碎機(jī)的工作效率。

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