截齒刀體材質(zhì)及熱處理工藝
時間：2015-11-14 作者 ：admin
礦用煤截齒是采煤及巷道掘進機械中的易損件之一，是落煤及碎煤的主要工具，它的性能好壞直接影響采煤機械生產(chǎn)能力的發(fā)揮、功率的消耗、工作平穩(wěn)性和其他相關零部件的使用壽命。由于煤截齒刀體的機械性能好壞直接影響截齒的使用壽命，所以合理選擇截齒刀體的材質(zhì)和有效的熱處理方式，對減少截齒刀體的磨損折斷、降低采煤機截齒消耗量、提高采煤機械運轉率、增加采煤生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益，都有積極的意義。
常用材質(zhì)從國內(nèi)部分煤礦實際使用的進口、國產(chǎn)的截齒來看，刀體材質(zhì)多為42CrMo、35CrMnSi等鋼種，也有煤礦在采用國內(nèi)新研制的Si－Mn－Mo系準貝氏體鋼。熱處理工藝煤炭行業(yè)截齒生產(chǎn)標準規(guī)定：截齒刀體硬度為40～45HRC，沖擊韌性不小于49J/cm2。在生產(chǎn)過程中，截齒刀體材料應通過熱處理達到或超過要求規(guī)定的力學性能指標。
【截齒刀體常用材質(zhì)】
截齒在切割煤巖時承受高的周期性壓應力、切應力和沖擊負荷，煤的硬度雖不很高，但其中經(jīng)常會遇到煤矸石等硬的礦料，切割煤巖過程中由于摩擦、沖擊還會造成截齒溫度升高，在如此復雜工況條件下工作的截齒，就要求其刀體既要耐磨又應具有較好的耐沖擊性能。截齒刀體一般采用低合金結構鋼制造。
[42CrMo鋼]強度高、淬透性高、韌性好、淬火變形小、在高溫時有高的蠕變和持久強度等特點。42CrMo鋼經(jīng)熱處理后，有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。
[35CrMnSi鋼]也是淬透性較好的材質(zhì)，經(jīng)適當?shù)臒崽幚砗罂傻玫綇姸取⒂捕?、韌性和疲勞強度較好的綜合力學性能，能適應采煤生產(chǎn)較復雜的工況條件。
[Si－Mn－Mo系準貝氏體鋼]是國內(nèi)科研單位研制的新型截齒刀體材料的一種，其特點是經(jīng)過合金成分的合理設計，使材質(zhì)具有較好的熱處理工藝性能，熱處理后使鋼的強度、韌性、耐磨性能滿足截齒力學性能要求。
能夠適合截齒工況條件的鋼種還有很多，截齒制造過程中可根據(jù)截齒種類及具體工況選擇合適的截齒刀體材質(zhì)。
【截齒刀體生產(chǎn)過程中的熱處理工藝】
42CrMo材質(zhì)刀體的常規(guī)熱處理工藝為：840℃油淬+360～400℃回火。
35CrMnSi材質(zhì)刀體的常規(guī)熱處理工藝為：880℃油淬+380～430℃回火。有條件的生產(chǎn)廠家也可采用880℃加熱保溫+280～320℃等溫淬火，然后空冷的熱處理工藝。
Si－Mn－Mo系準貝氏體鋼采用的是：880℃正火+回火熱處理工藝。熱處理后可獲得由貝氏體、鐵素體和殘留奧氏體組成的準貝氏體組織，具有良好的強韌性配合和高的耐磨性。
熱處理工藝注意事項
☆截齒生產(chǎn)過程中,除選擇合適的刀體材料外,還應對刀體的毛坯鍛造及各種熱處理工藝進行嚴格控制,確保刀體具有良好的綜合力學性能。避免因刀體折斷或耐磨性差而造成截齒的早期失效。
☆截齒的堆焊材料要根據(jù)具體礦工和刀體的材料，熱處理工藝進行嚴格的控制，根據(jù)堆焊母體的厚度、焊絲材料、表面硬度要求來確定熱處理的加熱溫度和保溫
☆根據(jù)截齒工作過程中的受力狀況,適合做截齒刀體材料的鋼種很多,像鉻鉑結構鋼、鉻鎳鑰結構鋼、鉻釩結構鋼、鉻錳硅結構鋼、硅錳鉑系結構鋼經(jīng)適當?shù)臒崽幚砗缶勺鳛榻佚X刀體材料選用。
☆有關單位對我國礦用截齒的情況調(diào)查表明,截齒消耗量各礦相差懸殊,刀體的失效形式各不相同。其原因除刀體本身質(zhì)量外,主要是各礦的地質(zhì)條件相差很大,因此建議應根據(jù)不同的工況條件,對刀體本身的力學性能進行相應的控制。
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