园锥破碎机轧臼壁的研制和应用

1．轧白壁工件的选材分析

根据轧臼壁工件在实际工况条件下的受力状态，服役特点(高周次的强烈冲击、磨擦、挤压、剪切的反复)，结合国内目前使用耐磨材料现状，经一系列对比分析、反复试验我们选择了在强烈冲击、磨擦、挤压，剪切工况条件下具有强大潜能(加工硬化能力)的高锰钢作为制作轧臼壁工件的材质。

1．1轧臼壁工件化学成份的确定

高锰钢的耐磨性由钢的化学成份，钢中夹杂物含量，钢中碳化物的溶解与偏析度，钢的晶粒度和铸造质量的优劣等决定。

1.2高锰钢中各元素对其性能的影响

碳: 高锰钢铸件耐磨性不是含碳量越高越耐磨，而是有一个极限值，当含碳量>1.4％后铸态析出碳化物很多，水韧处理时碳化物不能完全溶到奥氏体中去，间隙固溶的碳化物也达到了饱和，这样不仅对耐磨性没有好处，而且降低材料的强度和韧性，服役时容易断裂。

锰：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏钵及碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。绝大部分碳化物固溶于奥氏体中，钢的组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物。

磷：磷单独溶解在钢中很少，常以Fe2p，Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低，碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。为了保证性能，应遵循以下关系：C%=11.27-2.761×P%。生产中要控制磷含量≤0．08％：重要、复杂、厚壁件≤0．07％。

根据以上分析，本次试验确定用于制作轧臼壁工件的高锰钢化学成份为ZGMnl3-3，即0.9-1.3％C,11.0-14.0％Mn,0.3-0.8％Si,S≤0.05% P≤0.08％。


2．1工艺设计要点
（1）大型车板造型工艺：据轧臼壁工件外轮廓尺寸大(φ2360×φ1410.1 ×615.5)为回转体，设计了大型车板造型工艺，以中间直浇道，四条发射状双层内浇道注入铁水，四个顶压边冒口补缩及多因素控制铸造新工艺。
该工艺有利于铸件形成等轴晶，消除柱状晶。采用本工艺浇注成型铸件合格率达98％以上。

3.熔炼和浇注工艺

（1）整个熔炼过程在3T电弧炉中进行，金属炉料为高锰钢衬板回炉料，80％Mn-Fe、75％Si-Fe为补加合金元素，插铝终脱氧。以保证冶炼出高质量的高锰钢铁液。熔炼温度要求大于1500℃。
（2）配料计算、加料顺序及时间，温度控制，炉前处理，合箱浇注等工均要准确无误，严格按操作规程进行。
（3）熔炼时严格加料顺序，按工艺要求控制好各期(氧化期、还原期)冶炼质量，熔炼温度要求大于1500℃。
4．热处理工艺：

将清理干净的砸臼壁工件按要求装入热处理炉中，并按图2所示的热处理规范进行热处理。


工艺要点：1小时升温到300-400℃，然后按每小时50-80℃的速度升温到1000-1050℃，使高锰钢充分进行奥氏体化，保温2-3小时，然后将其淬入水中进行水韧处理总计处理时间为13~14小时。