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      風機耐磨材料的選擇和對比試驗

      2019-4-1 6:22:40點擊:

        北京耐默公司根據實際應用技術工程師分析得出以下結論:

      1、在解決排粉風機的磨損問題時,應選擇高硬度、高彈性模量、高斷裂韌性的材料做耐磨材料。

      2、在實踐中應考慮到“沖擊角度不同對材料產生的磨損機制也不同”這個特點,以充分發揮材料的耐磨性能。

      耐磨鋼板制作風機葉片
      圖(1)KN60耐磨鋼板制作風機葉片

        然而,在現實中完全符合要求的材料很少 高硬度、高彈性模量、高斷裂韌性這三個材料性能指標其實是互相排斥,不可并存的。相對來說,粉末冶金硬質合金、鋼結硬質合金、特種陶瓷這幾類材料的硬度較高,其他某個方面的性能也與要求相近。為此,經選擇采用幾種材料進行磨損試驗。

      耐磨陶瓷風機

      圖(2)耐磨陶瓷制作風機葉片

        試驗裝置為改制的圓盤摩擦試驗機,將被試驗材料固定在支架上,用硬度較高的氧化鎂磚作磨料,調整支架與氧化鎂磚的相對高度,使得在圓盤轉動時被試材料與磨料產生沖擊接觸,圓盤轉速根據風機內部氣流速度50M/S-60M/S換算后設定,用感量為萬分之一克的光學天平來稱量磨損失重。試驗結果如下:

      1:磨損試驗結果

      材料

      名稱

      供料

      狀態

      方 式

      顯微

      組織

      硬度Hv

      (試驗前)

      相對失重

      (與20相比)

      1

      20#鋼

      熱軋

      920℃正火

      鐵素體+珠光體

      140~150

      1

      2

      45#鋼

      熱軋

      850℃水淬+600℃回火1小時

      回火索氏體

      270~280

      0.938

      3

      Mn13

      鑄造

      1050℃水冷

      奧氏體

      200~220

      0.928

      4

      5CrMnMo

      鍛造

      850℃水淬+600℃回火1小時

      回火索氏體

      315~325

      0.912

      5

      高鉻

      GCr15

      840℃油淬

      +200℃回火1小時

      回火馬氏體

      +粒狀碳化物

      690

      ~720

      0.903

      6

      KN60耐磨鋼板

      合金

      10mm厚度

      馬氏體+碳化鉻合金

      1015

      0.700

      7

      TM52

      鋼結

      1050℃保溫10分鐘水淬

      奧氏體+碳化物

      830

      0.843

      8

      ZG30MnSiTi

      鑄造

      950℃淬火

      板條馬氏體

      540~660

      0.899

      9

      95Al2O3%陶瓷

      熱壓注

      1700℃燒結

      Al2O3晶粒+玻璃相

      2000

      0.630

        從試驗結果來看,氧化鋁陶瓷的磨損量最低,且來源廣泛,價格較便宜,最適合使用要求。事實上,用氧化鋁陶瓷作耐磨材料在國內外均已有應用,但用于排粉風機的耐磨卻未有報道。究其原因,可能是因為其難于和金屬聯結,尤其是在較高溫度(120~200℃)下,在高速運轉的排粉風機葉輪轉子上使用更為不易。普通有機膠粘劑的長期工作溫度只限于120℃以下,否則將會老化失效。同時陶瓷的脆性較大,即斷裂韌性指標較低,對高速沖擊磨損中的“赫茲斷裂”磨損反應強烈。為此,應當研制出合適的膠粘劑和斷裂韌性指標較高的陶瓷材料。

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