1、鏈板選材及熱處理工藝的制定
根據鏈板的服役條件和失效形式,綜合考慮鋼材的工藝性能和經濟性,現選用具有較高含Mn量的優質碳素結構鋼45Mn作為試驗材料。試驗鋼先經850℃淬火,然后再在不同溫度(350、380、400、420和560℃)下進行回火。對經不同工藝熱處理的試樣進行力學性能測試,并和經相同工藝熱處理的40Cr鋼進行對比,驗證它們熱處理后的力學性能是否能夠滿足NSBN系列鏈斗式提升機鏈條鏈板的性能要求。
2、熱處理后力學性能測試結果
45Mn和40Cr鋼經不同工藝熱處理后的力學性能見圖1。可看出,在相同的熱處理工藝條件下,雖然45Mn的硬度、抗拉強度和沖擊功低于40Cr鋼,但通過調整鋼的熱處理T藝,使45Mn鋼的力學性能指標達到原制造材料40Cr鋼的水平,用45Mn鋼代替40Cr鋼制作NSBN系列鏈斗式提升機鏈條的鏈板就是可行的。
由圖l(b)可見,45Mn經850℃淬火、400℃回火后的抗拉強度達到1210 MPa.大大高于鏈板原制造材料40Cr經850℃淬火、560℃回火后的抗拉強度960 MPa。同時45Mn鋼經850℃淬火、400℃回火后的沖擊功達到55J.硬度為38~40 HRC.即使材料獲得了良好的強韌性配合,又保證了耐磨性要求,可以充分保證和滿足鏈板的服役要求。
3、問題討論
在本次試驗中發現有些45Mn沖擊試樣發生了明顯脆斷,對產生裂紋的45Mn鋼沖擊試樣進行870℃xlh完全退火處理,然后檢查金相組織.結果發現45Mn鋼沖擊試樣的裂紋是沿帶狀組織中鐵素體帶萌生并擴展,裂紋與帶狀組織平行。
帶狀組織是經常出現在鋼材中的缺陷性組織,在45Mn鋼帶狀組織中,鐵索體帶的性能低于相鄰的珠光體帶,在淬火應力的作用下,性能低的鐵素體帶易暴露出來,而且鐵素體帶和珠光體帶易產生應力集中,造成鋼的總體力學性能下降,同時有明顯的各向異性,在淬火過程中出現裂紋。因此,生產企業在鋼材選購和入庫檢驗時應進行隨機抽樣檢查,帶狀組織小于3級的鋼材方可使用。
4、結語
(1)選擇45Mn鋼作為NSBN系列鏈斗式提升機鏈條中鏈板的制造材料,熱處理工藝為850℃淬火、400℃回火,其硬度為38~40 HRC。用45Mn鋼代替40Cr鋼不僅技術上可行,而且經濟上劃算,每噸可節約成本近2000元。
(2) 45Mn鋼中的帶狀組織易使鋼產生淬火裂紋,在鋼材選購和入庫檢驗時應加強檢驗。在本項試驗研究成果的基礎上,由葫蘆島鼎立達機械工業有限公司生產的NSBN系列鏈斗式提升機鏈條在實用中效果良好,本試驗成果正在逐步得到應用和推廣。
相關輸送機產品:
1、刮板輸送機
2、螺旋輸送機
3、皮帶輸送機