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生产与应用合金锤头时应关注的三个问题
- 2021-06-03-

  在破碎机合金锤头的生产和应用中,虽然取得了很大的进展,但锤头仍然是破碎机中使用寿命较短、消耗量较大的抗磨产品之一。双金属复合材料是解决这一问题的良好途径。但要取得改进,须注意材料相容性、界面控制和复合准则三个关键问题:

  (1)材料相容性。

  无论采用哪种复合方法,都有两种或两种以上的材料。这些材料的组合和使用功能的合理划分与协调是复合材料锤头设计成功的关键。这就是所谓的材料相容性,包括功能相容性、工艺相容性和性能相容性。目前的材料匹配形式基本上是手柄采用韧性好的中低碳钢或低合金钢,端部采用硬质合金、高铬铸铁、高锰钢、高硼铸铁,具有较高的硬度和耐磨性。但这种匹配的兼容性还需要系统的研究。

  (2)界面控制。

  复合合金锤头中两种材料的界面结合状态是复合材料成功的关键,冶金结合是普遍追求的问题。如何评价界面键合状态,目前尚无统一的标准。

  传统上,界面结合状态分为机械键合和冶金结合,但在许多情况下,冶金结合和机械键合并存。界面结合状态可以用冶金结合速率来表示,即用冶金结合界面面积占总界面面积的百分比来表征粘结状态。只要冶金结合比大于临界值,就可以认为是良好的粘结。界面联结状态的判断具有很大的主观性和技术性。如何简单直观地定量表征界面结合状态,需要深入研究。

  除了键合态的表征外,键合态的控制也是一个值得研究的界面问题。

  (3)复合准则的研究。

  强度相的大小、数量和分布是复合材料设计、制备和性能评价中的关键问题。复合材料锤子也是如此。但对于锤头等大型加强复合材料,如何表达复合判据是一个值得研究的重要课题。

  初步研究结果发现,从复合效应的角度来看,存在一个临界体积分数。但从性能的角度看,是否存在一个越优体积分数,两个越优体积分数一般是不一致的,如何协调这种不一致也需要研究。

  总之,采用双金属复合铸造技术是增进破碎机合金锤头使用寿命的良好途径。分散铸造流变复合材料可以获得冶金结合界面,节约材料,显明增进使用寿命,代表了双金属复合锤制造技术的发展方向。