提高矿山机械耐磨性的途径

从磨损的失效分析得知，我国矿山机械使用寿命低的主要原因有以下几个方面：结构设计不合理，选材及热处理不当；没有采用当前先进的表面抗磨技术及操作维护不良等。要想从根本上提高矿山机械的耐磨性，必须从上述几个方面综合考虑进行解决。

在考虑提高零件使用寿命时，应首先从改进零件的结构设计开始。不合理或不完美的设计往往会使磨损大大加剧，使用寿命明显降低。反之，有时在结构设计上稍作改进，往往会很容易或明显地提高零件的耐磨性。改善零件结构的设计方法是：应用摩擦学知识，主要是磨料磨损规律知识，合理改变零部件结构设计，即通过对磨损零件摩擦学系统分析以后，从改善磨损条件出发，适当改变零件的几何形状、配合方式以及加大其工作部分尺寸，或用特殊的工艺方法。这些参数改变后，既能满足设备正常运转，又不致增加过多消耗，使耐磨性大大提高。这已经被许多应用实例所证实。例如：50年代，拖拉机履带板都是五孔型履带板．后改为七孔履带板，将易磨损部位的节销厚度适当增加，寿命比五孔的提高了，得到普遍采用，如图3-1所示。

近几年来，高格铸铁材料在耐磨零件中得到广泛地应用。尽管这种材料有很高的硬度和耐磨性，然而它比高锰钢及低台金钢等材料要脆得多，如果结构设计不当，往往出于开裂造成早期失效。比如高铬铸铁制造的球磨机衬板，易由中间方孔四角裂纹扩张开裂，后改为椭圆形孔，并注意安装及使用条件，减少了应力集中和开裂，使高铬铸铁衬板，在球磨机中得到成功的应用，如图3-2所示。

在确定零件合理结构设计的基础上，下一步就是尽可能合理地址择耐磨材料和热处理工艺。

应该指出的是：一种耐磨材料和热处理工艺可以用于许多领域户的不同类型零列；同样，一种零件可以选用多种不同的材料和工艺。这里就有一个材料和工艺的优选问题。耐磨材料优选的基本原则是：适用性、可得性及经济性。

适用性——即所选挥的耐磨材料和工艺方案应满足零件使用的基本要求并应为最佳方案；

可得性——指选用的材料和工艺方案是否容易实现，供应来源是否充足，能否在短时间内使用等。

经济性——指所选用的材料虽然具有较好的实用性、可得性，还要经济合理，成本、效益都合算才行。

这里所说的最佳优选方案应是对各种因素综合考虑的结果。并不是说材料的耐磨性越高超好，因为材料的耐磨性越高，其成本就越高，这个零件耐磨了，但其他零件的使用寿命却没有提高，同样需要一起更换，所以选择材料应综合考虑。

耐磨材料的优选，国内外都积累了丰富的经验．可以根据使用工况条件选用不同成分、牌号的钢、铁材料和非金用陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等材料。即使选用同一牌号钢铁材料，可以用不同的强化方法，改变台金金相组织．使基体组织与硬相耐磨粒子结合牢固，使既有很高的硬度，又有一定的韧性配合，达到最佳的耐磨性，这里有一个改善合金、优选合金金相组织的问题。例如采煤机截齿刀体采用40CrMo或35CrMnSi钢制造，可采用淬火、回火达到一定硬度和韧性要求，也可用等温奸人得到贝氏体混合组织，两者耐磨性，在不同工况条件下是不同的，那么我们可依据不同工况选用不同处理方法。

对于机器设备的耐磨零部件的探仑’水平相维护保养条件，也同样应该提出适当的要求，才能相应地改善耐磨件的使用寿命，也就是说，一个设计得最好的零件，使用最佳的耐磨材料，如果使用维护不当，也照样会得到不好的效果。提高操作水平的关键在于防止耐磨零件的脆断事故，一般情况下，某些零件时常在安装或刚启动时，由于操作不当而断裂，这时如细心安装，认真操作，使设备正常运转后，往注就得到非常正常而良好的结果。有些耐磨件寿命不高的原因，大多由于违反规谓，过载操作或维护不当而意外损坏。因此，需要认真制定合理的安装、操作规程及维护条例并严格执行．才能保证耐磨零件的正常使用寿命。例如，实践证明，高铬铸铁衬板在水泥工业球磨机中应用，其寿命比高铬钢高3-6倍。但是这种衬板，只有在正确安装、采用合理的衬垫以及操作中持别是启动都停车卸料时，绝对避免钢球直接撞击衬板时才能保证这种衬板的使用效果。