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刮板输送机为煤矿用重要设备之一,其中部槽材料一般为16Mn、ZG30SiMn,故刮板输送机中部槽的耐磨性差,影响了生产的正常进行。贝氏体球墨铸铁具有良好的综合性能,本次试验尝试用贝氏体球墨铸铁取代16Mn、ZG30SiMn,以增加刮板输送机的使用寿命。
试验研究了硝酸盐熔液、水玻璃水溶液、有机聚合物PAS 水溶液等冷却介质对球墨铸铁淬火组织的影响。试验发现,硝酸盐熔液用于等温淬火介质,有利于中温区贝氏体的形成。而连续冷却工艺的淬火介质水玻璃水溶液、有机聚合物PAS 水溶液,其中温区冷却速度过快,不能促进贝氏体相变的充分进行。
同时,还研究了等温淬火工艺的等温温度、等温时间两工艺参数对贝氏体球墨铸铁性能的影响。920℃奥氏体化30min 后,在不同温度(210~320℃)进行奥氏体等温转变120min,试样硬度随等温淬火温度的升高逐渐降低。但是试样的耐磨性和冲击韧性均随等温温度的增加,先增加而后降低。在245℃等温试样的耐磨性和冲击韧性达到峰值(耐磨性11538.46min?g-1,冲击功为33.32J)。
试验结果表明,试验用TNZ 材料经920℃奥氏体化30min 后,在245℃等温90min 可以获得耐磨性和冲击功的最优值,分别为10909.09 min?g-1,冲击功为38.367J,等温淬火的“时间窗口”为90min。与传统的刮板输送机中部槽用材料16Mn、ZG30SiMn 相比,TNZ材料耐磨性分别提高了1.2、1.1 倍,冲击功增加了11.367J、13.367J。