文献综述-热处理工艺对锤头用高铬铸铁组织和性能的影响

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1、毕业设计（论文）文献综述学生姓名：xxx学号：xxx专业：材料科学与工程班级：xxx设计（论文）题目：热处理工艺对锤头用高铬铸铁组织和性能的影响指导教师：xxx二级学院：材料科学与工程学院2015年3月19日热处理工艺对锤头用高铬铸铁组织和性能的影响摘要：锤式破碎机在于矿山、冶金、建材及电力行业广泛应用，本课题研究的是用于甘蔗撕裂机蔗刀上面的锤头。蔗刀用锤头在工作过程中，和其他行业使用的锤头相比，有锤头较小，所受应力较低，以及浸润在液体中，会有一定程度的腐蚀磨损等特点。传统的锤头用材质主要有高锰钢，高铬铸铁

2、，以及低碳合金钢三种。根据蔗刀用锤头的性能要求以及工况，我们选择了高铬铸铁作为锤头的材质。由于高铬铸铁硬度高，但是韧性不好，易发生脆性断裂。因此需要热处理来提高其韧性，以及耐腐蚀性能。本课题组已经采用淬火+回火和深冷处理来研究了高铬铸铁的热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响，获得综合性能更为优异的，可以满足使用要求的锤头用高铬铸铁。本课题是在前面工作的基础上，来研究亚临界热处理对高铬铸铁组织和性能的影响。关键词：高铬铸铁；甘蔗撕裂机锤头；热处理；深冷处理；亚临界处理引言两个物体表面发生接触且相对运动时，接触

3、表面上就会发生摩擦，这是一种自然界非常普遍的，又无法避免的现象。而摩擦的发生就会伴随着材料的磨损。据不完全统计，能源的1/3到1/2消耗于摩擦与磨损。约80%的机器零件失效是由摩擦磨损引起的，所以磨损是机器最常见也是最大量的一种失效方式[1]。根据我国有关部门的统计，仅对我国冶金、煤炭、电力、建筑、农机等5个部门的不完全统计，金属件在与砂土、矿石、水泥相接触过程中被磨损的钢材量就在300万吨以上，再考虑因更换设备而降低的生产效率，每年所浪费的资金估计可高达30亿元[2]。因此，减少由这种摩擦磨损造成的损失是

4、一件意义重大的事。影响摩擦磨损的因素有很多，最显而易见的就是机器零件在使用过程中的工况和材料本身的耐磨性能。摩擦磨损是发生在材料表面的，所以材料本身的耐磨性能是影响摩擦磨损最基本的因素。随着我国经济的飞速发展，科技的进步，耐磨材料的研究也是一个永恒的话题。各种类型的抗磨金属材料应运而生。它们包括一般碳钢和合金钢、高锰钢、镍硬铸铁、锰白口铸铁和铬锰白口铸铁、钨白口铸铁及铬白口铸铁等等。其中，高铬白口铸铁具有十分优良的抗磨料磨损能力，冲击韧性也优于其它合金白口铸铁，使其成为当代较为理想的抗磨材料[3]。锤式破碎

5、机在于矿山、冶金、建材及电力行业广泛应用。而本课题所研究的锤式撕裂机和常见的锤式破碎机的工作原理基本一致，工作原理如图1所示。都是利用高速旋转的锤头冲击物料，使物料而破碎的破碎机械。锤式破碎机在工作过程中，锤头是最主要的易磨损部件，需求量很大，必须大量的储备。而高铬铸铁以其优异的耐磨性能，做成的锤头在使用过程中可以极大的增加使用寿命，因此广受欢迎。而不同的工作条件，对于锤头的性能的要求也有所差异，根据要求，设计不同的生产工艺，来获得在性能上满足需求的高铬铸铁。图1锤式破碎机工作原理1撕裂机锤头的失效机制锤式

6、破碎机的结构如图2所示。锤式破碎机破碎物料时,主要是利用高速旋转的锤头将由高处落下的物料碎。在工作过程中并不是整个锤面全部用于破碎物料,而是只有靠近边缘的区域进行破碎,称之为工作区,随着工作时间的变长，锤头不断磨损,工作区也不断发生变化,物料对锤头的磨损方式随之也发生变化。锤头在工作期间锤头的磨损可以分为两个阶段。第一阶段：工作初期，锤头表面形状未发生改变时，主要受到撞击磨损。锤式破碎机锤头在工作期间，除受到物料的撞击外，还受到物料的冲刷，物料以正向力撞击金属表面产生塑性变形和撞击坑，这样长期反复使用，锤头

7、的工作面就会受到破坏，使表面形状发生变化，如果用在可逆式破碎机上，锤头两侧的棱角就会被磨成光滑的圆弧面[4]；第二阶段：逐渐地转变为后期以冲刷磨损和显微切削为主。当锤头被磨损到一定程度时,锤头的工作面磨成圆弧后破碎效率低很多,表面受力就发生了变化这时主要表现为冲刷磨损，使金属从锤面上迁移[5]。尽管物料的撞击可对锤头产生一定量的加工硬化，但冲击力还不足以使锤头的工作面形成坚固的硬化层，造成锤头的耐磨性不够，最终使得锤头在工作初期失效。只好倒换锤面或更换锤头。以上只是通常情况下的失效机制，当磨损过程伴随着腐蚀

8、磨损时。高铬铸铁的腐蚀是以相界腐蚀为主，它削弱了碳化物与基体的结合强度，使碳化物孤立，在随后的磨料磨损过程中，碳化物易折断或从基体掘出，从而丧失碳化物作为抗磨相的作用。因此相界腐蚀对高铬铸铁材料表面的机械性能破坏效应是腐蚀对磨损速度促进的主要因素[6]图2锤式破碎机结构2锤头材料的选择锤头材质的选择不仅需要从锤头的磨损机制考虑，而且还需要考虑具体的工况和锤头的尺寸。从上面的锤头失效机制可以看出，锤头的磨损过程中有