双卧轴强制式搅拌机衬板的类型及选择标准

双卧轴强制式混凝土搅拌机是一种将石子、砂子、水泥、添加剂和水按照一定比例要求依次投入搅拌机筒体内,通过两根轴的转动带动叶片强制性将其搅拌混合成符合要求的混凝土的建筑机械设备。其筒体内的衬板起到保护作用,防止缸体被磨料磨穿,导致整个搅拌机刚性受影响。看似不起眼的一个衬板，却在搅拌机的运行过程中起着重要的作用。

一般混凝土搅拌机衬板选用3类材质做衬板:镍硬铸铁、高铬铸铁和低合金白口铸铁。从金相分析,有些耐磨衬板采用镍硬铸铁,其金相组织为马氏体、奥氏体和碳化物,但是由于镍的资源少,代价高所以目前大多采用低合金白口铸铁并加入合金元素铬和钼,因此使C曲线右移,特别是使珠光体转变部分右移倾向更大,使白口铸铁在铸态下能够获得马氏体组织,但是一般的白口铸铁其耐磨性还不能满足需要。而高铬铸铁含有M7C3型碳化物,它的显微硬度高,耐冲击韧性好,同时又有利于提高耐磨性。因为Cr/C比是高铬铸铁的一个重要参数,控制Cr/C比为5-6,并加入适量的钼和铜以提高淬透性,若再加入少量的硼元素有利于铸铁获得马氏体组织,以下为三种不同类别铸铁的典型化学成分:

一般强制式混凝土搅拌机使用的是高铬铸铁的衬板,由于衬板属于薄壁铸件,一般在20mm以下,在面积/厚度比偏大时难以通过热处理来提高硬度,否则衬板易于变形,影响使用。故只能研究在铸铁条件下衬板的制造工艺,尤其是铸件的元素构成。往往衬板(耐磨件)的耐磨性跟元素直接有关且同制造成本对成正比的态势。可以用测硬度的方式初步判断其是否耐磨性,如果条件允许的话,可以使用磨损试验机测量相对的耐磨性(以一种通用的材料作基础),下表是3种铸铁的力学性能:

由上表可见低合金铸铁耐磨性差,镍硬合金次之,高铬铸铁好,这主要和合金的组织和硬度有关,低合金白口铸铁的组织为贝氏体,碳化物为M3C型,硬度较低,所以耐磨性较差,高铬铸铁碳化物的周围存在着显微硬度高的马氏体对M1C1型碳化物有了强力的支撑作用,能有效发挥碳化物抵抗磨料的磨损作用。反过来M7C2型碳化物也保护了它周围的基体,使其磨损减少,另外含铬奥氏体显微硬度较高,所以高铬铸铁耐磨性较高。由于镍硬铸铁含有较多的碳化物,其硬度于高铬铸铁相当,当时其马氏体组织粗大,碳化物为M3C型,二者显微硬度皆较低,因此其耐磨性比铸态高铬铸铁低。

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