顎式破碎機由于長時間的工作，其襯板經(jīng)常受到磨損，導(dǎo)致設(shè)備工作性能下降，因此，為了提高顎式破碎機襯板的耐磨性，延長其使用壽命，本文對顎式破碎機襯板的耐磨性能進行研究。

一、試驗材料

1、顎板材料的選取

顎式破碎機的顎板需要材料在耐磨、抗沖擊、高韌性的工況下服役，不同的廠家所用的顎板材質(zhì)不同，常見的有高錳鋼、中錳鋼、合金鑄鐵、中碳低合金耐磨鋼、高鉻鑄鐵等。中碳低合金耐磨鋼是在中碳鋼的基礎(chǔ)上通過添加多種合金元素如Cr、Si、Mn、Mo、V而得到的，且合金的總含量小于5%，這類中碳低合金耐磨鋼可以適當調(diào)整不同的碳含量和合金元素的含量，因此可以匹配不同的熱處理工藝得到不同的力學(xué)性能，因此受到較多的關(guān)注和應(yīng)用。本文主要針對ZG42Mn2Si1REB中碳低合金的耐磨性能進行了研究，探討硬度和耐磨性隨淬火溫度的變化規(guī)律，得到了很好的熱處理工藝。

2、試樣的制備

用數(shù)控電火花線切割機床在顎板上切割出準12mm×18mm的圓柱體試樣，利用該試樣測定硬度和觀察顯微組織；用CK6142×2000mm數(shù)控車床車削出準4.8mm×12mm的圓柱試樣用于測定抗磨損性能，摩擦磨損性能在MMW-1磨損試驗機上進行測定，對應(yīng)的摩擦副是GCr15SiMn鹽浴淬火，具有較高的硬度。

3、熱處理工藝的選擇

根據(jù)ZG42Mn2Si1REB鋼的特點，考慮淬火之后得到馬氏體組織具有較高的硬度和較好的耐磨性。熱處理工藝選擇870℃、900℃、930℃三個溫度點，回火溫度統(tǒng)一固定為230℃，由于材料不含Mo元素，為了保證淬透性，利用5%的Nacl溶液進行冷卻。

二、結(jié)果與分析

1、淬火溫度對硬度和耐磨性能的影響

用HR-150A洛氏硬度計測量不同溫度淬火后試樣的硬度，每次測量5個點然后取平均值，發(fā)現(xiàn)隨著淬火溫度的升高，淬火硬度呈現(xiàn)先升高后降低的變化。當淬火溫度為870℃，硬度為HRC53。當淬火溫度升高到900℃，硬度也升高到HRC55。由此可見溫度增加，硬度亦升高；當溫度繼續(xù)增加到930℃，硬度反而有所下降，為HRC54，通過比較可發(fā)現(xiàn)在900℃淬火時硬度高。當溫度升高到900℃時，磨損失重降低到3mg，當溫度繼續(xù)升高到930℃時，磨損失重又有所增加，為3.5mg，可見在900℃淬火時，其硬度高，磨損失重少，中碳低合金耐磨鋼ZG42Mn2Si1REB具有很好的抗磨性能，同時也說明此時的工藝是很好的熱處理工藝。

2、中碳低合金和高錳鋼的耐磨性比較

為了說明中碳合金鋼ZG42Mn2Si1REB耐磨性能的優(yōu)越，把該材料和高錳鋼ZGMn13進行相互比較。其中ZG42Mn2Si1REB按照前述的900℃淬火230℃回火的工藝條件進行試樣，高錳鋼ZGMn13采用水韌處理。把二者制備成同樣的摩擦磨損試樣，在160N正壓力，摩擦磨損試驗機運行試驗時間設(shè)置為1500s，并用電子天平對二者的磨損試樣進行稱量，稱量前后利用超聲波+無水乙醇進行15min的清洗。經(jīng)過稱重發(fā)現(xiàn)，ZG42Mn2Si1REB的磨損失重為3.1mg，而ZGMn13的磨損失重位4.6mg，可知后者是前者的1.5倍，也就是說，前者的耐磨性能是后者的1.5倍，說明中碳低合金鋼襯板在適當?shù)臒崽幚砉に嚄l件下，充分發(fā)揮了材料的潛力，具有優(yōu)良的耐磨性能。

3、淬火溫度對顯微組織的影響

不同的淬火溫度，其顯微組織有所不同，42Mn2Si1REB鋼加熱到870℃淬火后，其顯微組織除了馬氏體之外，還有少量的鐵素體組織，在光學(xué)顯微鏡下呈現(xiàn)白色，出現(xiàn)這種情況主要是因為：此時的淬火溫度較低，對于ZG42Mn2Si1REB而言，部分鐵素體還沒有完全轉(zhuǎn)化為奧氏體，由于鐵素體的硬度比較低，這些鐵素體在隨后的冷卻過程不發(fā)生相變得以保留，所以淬火之后的硬度較低，磨損失重較大，抗磨性能較差。隨著溫度的升高，當淬火溫度達到900℃時，顯微組織在冷卻之前完全轉(zhuǎn)化為奧氏體，冷卻后在低溫區(qū)轉(zhuǎn)變成馬氏體組織，由于馬氏體組織具有較高的硬度和耐磨性，因此，在此溫度下淬火試樣的硬度高，磨損失重小，耐磨性好。

綜上所述，當ZG42Mn2Si1REB鋼的淬火溫度在900℃時，此時顎式破碎機襯板硬度高，耐磨性好，將此工藝應(yīng)用到實踐生產(chǎn)中，能有效延長襯板的使用性能，提高顎式破碎機的工作效率。