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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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