圓錐破碎機(jī)軋臼壁工件的選材問題

軋臼壁是選礦廠碎礦車間系統(tǒng)圓錐破碎機(jī)重要的備件之一，在工作過程承受著極強(qiáng)、高頻次、反復(fù)交變應(yīng)力的作用，其質(zhì)量的好壞直接影響破碎機(jī)的正常運(yùn)行。為保證軋臼壁質(zhì)量高、使用壽命長，需合理選擇該工件的材質(zhì)。

選材的依據(jù)是：根據(jù)軋臼壁工件在實(shí)際工況條件下的受力狀態(tài)、服役特點(diǎn)，結(jié)合國內(nèi)目前使用耐磨材料現(xiàn)狀，經(jīng)一系列對比分析、反復(fù)試驗(yàn)，可選擇在強(qiáng)烈沖擊、摩擦、擠壓和剪切工況條件下具有強(qiáng)大潛能（加工硬化能力）的高錳鋼作為制作軋臼壁工件的材質(zhì)。

1）化學(xué)成分的確定

高錳鋼的耐磨性由鋼的化學(xué)成分、鋼中夾雜物含量、鋼中碳化物的溶解與偏析度、鋼的晶粒度和鑄造質(zhì)量的優(yōu)劣等來決定。

2）高錳鋼中各元素對其性能的影響

①碳：高錳鋼鑄件耐磨性不是含碳量越高越耐磨，而是有一個(gè)極限值，當(dāng)含碳量 1.4%后，鑄態(tài)析出碳化物很多，水韌處理時(shí)碳化物不能完全溶到奧氏體中去，間隙固溶的碳化物也達(dá)到了飽和。這樣不僅對耐磨性沒有好處，而且降低材料的強(qiáng)度和韌性，服役時(shí)容易斷裂。

②硅：含硅量高，降低碳在奧氏體中的溶解度促使碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韌處理后，在晶界上留下較大的顯微疏松，為了完全消除，鋼中的含硅量控制在0.4%~0.6%為較佳，大于0.8%對高錳鋼各項(xiàng)性能無明顯影響。

③錳：高錳鋼由于含錳量高，鋼的鑄態(tài)組織為奧氏體及碳化物，經(jīng)1000℃左右加熱水淬處理（通常稱水韌處理）后，絕大部分碳化物固溶于奧氏體中。鋼的組織為單相奧氏體或奧氏體加少量碳化物。

④硫：由于鋼中含錳量高，能生成大量的MnS從渣中排出，又由于是在堿性渣中熔煉，硫可順利降低到0.03%以下。這樣低的疏量對鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性均無明顯影響。

⑤磷：磷單獨(dú)溶解在鋼中很少，常以Fe2P、Fe3P的形式存在于晶界上，使鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性大幅降低，碳含量高加劇了P以共晶形式析出在晶界上。為了保證性能，應(yīng)遵循以下關(guān)系：C=11.27~2.761×P%。生產(chǎn)中要控制磷含量≤0.08%，重要、復(fù)雜的厚壁件≤0.07%。

根據(jù)上述分析，用于制作軋臼壁工件的高錳鋼化學(xué)成分為ZGMn13-3：0.9%~1.3%；C：11.0%~14.0%；Mn：0.3%~0.8%；Si，S≤0.05%；P≤0.08%。