引言
隨著飼料工業(yè)的迅猛發(fā)展,錘片式
粉碎機(jī)等飼草料加工設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。錘片是粉碎機(jī)上重要的工作部件和關(guān)鍵易損件,每個(gè)錘片的平均使用壽命約為100h~300h。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年生產(chǎn)錘片耗用優(yōu)質(zhì)鋼材約10×l07kg以上。錘片的磨損鈍化除了增加鋼材的消耗外,還直接影響飼料的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此,如何提高錘片耐磨性,延長(zhǎng)其用壽命,提高飼料加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,一直是廣大飼料機(jī)械工作者關(guān)心并且研究的課題。
1、粉碎機(jī)的工作工程及錘片的磨損形式
在粉碎機(jī)的工作過程中,錘片的高速?zèng)_擊使物料與錘片的棱角和篩片、齒板發(fā)生劇烈搓擦,進(jìn)而形成對(duì)物料的粉碎。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí),錘片在物料中攪動(dòng),好象若干把切刀將物料擊碎,而棱角的打擊應(yīng)力(剪切力)大于錘面,試驗(yàn)證明薄錘片有利于物料粉碎過程的進(jìn)行。錘片過厚,則效率不高,但錘片過薄剛度差又易磨損。
在我國(guó)一般采用3mm~5mm的矩形錘片。當(dāng)錘片工作很短一段時(shí)間后,刃部開始磨損變鈍,棱角被磨圓。不但棱角的擊碎效果減弱,而且由于錘面變成圓弧形后,產(chǎn)生偏心沖擊,使物料接觸錘面時(shí)的正面“錘擊”逐漸演變?yōu)榍邢?rdquo;滑擦”,剪切作用減弱,增加了物料粉碎的次數(shù),加工效率明顯降低。而且錘片磨損后,其端部形成楔形,在這樣的作用下造成物料在錘片與篩片之間的堆積,從而對(duì)篩片產(chǎn)生較大的摩擦力和正壓力,從而更加速了篩片和錘片棱角的磨損。
由此看來,粉碎機(jī)錘片側(cè)刃的耐磨性對(duì)粉碎機(jī)
2、粉碎機(jī)錘片的滲碳工藝
2.1錘片的材料
以粉碎機(jī)錘片為試驗(yàn)對(duì)象,選取Q235鋼作為試驗(yàn)錘片的材料。
2.2試驗(yàn)方案
2. 2.1滲碳前的準(zhǔn)備
2.2.1.1滲碳箱的準(zhǔn)備根據(jù)電阻箱的工作尺寸、錘片的尺寸及考慮耐高溫的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)制作灰的加工質(zhì)量和效率具有重要的影響。因此提高粉碎機(jī)的加工效率和飼草加工質(zhì)量最重要的措施就是提高粉碎機(jī)錘片側(cè)刃的耐磨性及鋒利度。
本論文提出強(qiáng)化錘片的試驗(yàn)研究就是通過對(duì)錘片進(jìn)行表面滲碳、淬火、回火處理,使錘片中兩側(cè)面(刃面)與錘面間部分存在明顯的硬度差,錘片高硬度的刃面磨損量遠(yuǎn)小于側(cè)刃中間部分(錘面)的磨損量,使錘片整個(gè)工作過程中一直保持理想的形態(tài)?阼T鐵滲碳箱。
2.2.1.2滲碳劑的準(zhǔn)備選取由洛陽龍門滲碳劑廠生嚴(yán)的粒度為2mm一5mm、含碳量為85%(碳酸鋇10%,碳酸鋇鈣5%)的固體滲碳劑。
2.2.1.3 Q235鋼粉碎機(jī)錘片工作面的兩側(cè)面(刃面)擬進(jìn)行局部固體滲碳,對(duì)其它部位刷防滲劑的辦法防止?jié)B碳。將刷防滲劑的錘片及試樣按要求放人滲碳箱中,將箱口用黃泥(為避免黃泥在高溫加熱下脫落可在黃泥中加少許棉花)密封后置于SX10-N6箱式電阻爐中進(jìn)行加熱。按照滲碳溫度和滲碳時(shí)間對(duì)滲碳過程進(jìn)行控制。滲碳結(jié)束后取試樣在7道金相砂紙上進(jìn)行研磨、拋光和用硝酸酒精腐蝕試樣并進(jìn)行金相組織觀察,同時(shí)測(cè)定滲碳層的深度。將滲碳后的錘片重新加熱到淬火溫度保溫10min在10%鹽水中進(jìn)行淬火,淬火后進(jìn)行回火處理。對(duì)處理后的試樣在HX-1000TM顯微硬度計(jì)進(jìn)行硬度測(cè)試。具體的工藝參數(shù)及試驗(yàn)結(jié)果見表2。
3、試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1粉碎機(jī)錘片(Q235)原始組織為P和F,分別在900℃、920℃和950℃經(jīng)過固體滲碳處理后,表面組織變?yōu)镻和網(wǎng)狀的Fe3CⅡ,心部組織為P和F;在800℃進(jìn)行淬火,然后分別在200℃、160℃和180℃進(jìn)行回火工藝處理后,表面組織變?yōu)楦咛蓟鼗瘃R氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體,心部組織為低碳回馬氏體和鐵索體,通過固體滲碳實(shí)現(xiàn)了錘片不同部位不同的組織分布。
3.2進(jìn)行硬度測(cè)定,粉碎機(jī)錘片在不同的選定的滲碳、淬火、回火工藝處理后,錘片表面的硬度分別為63HRC、65.3 HRC和64.4 HRC,而錘片心部的硬度只有35HRC,所以錘片表面的硬度明顯高于心部的硬度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)錘片的強(qiáng)化,同時(shí)心部良好的韌性可以使錘片承受一定的沖擊而不脆斷。
4、結(jié)論與討論
經(jīng)過生產(chǎn)試驗(yàn)測(cè)試,強(qiáng)化后的錘片在原來的一個(gè)壽命周期內(nèi)(一般為15d左右)可以保持很好的形狀,錘片的使用壽命有較大提高。錘片磨損形狀的很好保持使錘片由于磨損后產(chǎn)生的偏心沖擊極大減小,減少了物料粉碎的次數(shù),提高了粉碎機(jī)的加工效率和加工質(zhì)量。