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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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