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合理选择截齿刀体材料及热处理方式的几点建议

合理选择截齿刀体材料及热处理方式的几点建议

合理选择截齿刀体材料及热处理方式的几点建议,截齿刀体

 
 矿用截齿是采煤及巷道掘进机械中的易损件之一,是落煤及碎煤的主要工具,它的性能好坏直接影响采煤机械生产能力的发挥、功率的消耗、工作平稳性和其他相关零部件的使用寿命。截齿的种类很多,一般结构是在经淬火、回火处理的低合金结构钢刀体上镶嵌硬质合金刀头。截齿在工作时承受高的周期性压应力、切应力、冲击负荷。其主要失效形式为刀头脱落、崩刀和刀头、刀体磨损,在某些工况条件下也经常因为刀体折断造成截齿的失效。由于截齿刀体的机械性能好坏直接影响截齿的使用寿命,所以合理选择截齿刀体的材质和有效的热处理方式,对减少截齿刀体的磨损折断、降低威尼斯平台登录消耗量、提高采煤机械运转率、增加采煤生产的综合经济效益,都有积极的意义。

合理选择截齿刀体材料及热处理方式的几点建议
    (1)根据截齿工作过程中的受力状况,适合做截齿刀体材料的钢种很多,像铬钼结构钢、铬镍钼结构钢、铬钒结构钢、铬锰硅结构钢、硅锰钼系结构钢经适当的热处理后均可作为截齿刀体材料选用。
    (2)有关单位对我国矿用截齿的情况调查表明,截齿消耗量各矿相差悬殊,刀体的失效形式各不相同。其原因除刀体本身质量外,主要是各矿的地质条件相差很大,因此建议应根据不同的工况条件,对刀体本身的力学性能进行相应的控制。
    (3)截齿生产过程中,除选择合适的刀体材料外,还应对刀体的毛坯锻造及各种热处理工艺进行严格控制,确保刀体具有良好的综合力学性能。避免因刀体折断或耐磨性差而造成截齿的早期失效。
 
    截齿刀体常用材质
    截齿在切割煤岩时承受高的周期性压应力、切应力和冲击负荷,煤的硬度虽不很高,但其中经常会遇到煤矸石等硬的矿料,切割煤岩过程中由于摩擦、冲击还会造成截齿温度升高,在如此复杂工况条件下工作的截齿,就要求其刀体既要耐磨又应具有较好的耐冲击性能。截齿刀体一般采用低合金结构钢制造。
    从国内部分煤矿实际使用的进口、国产的截齿来看,刀体材质多为42CrMo、35CrMnSi等钢种,也有煤矿在采用国内新研制的Si-Mn-Mo系准贝氏体钢。
    42CrMo钢强度高、淬透性高、韧性好、淬火变形小、在高温时有高的蠕变和持久强度等特点。42CrMo钢经热处理后,有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好。
    35CrMnSi钢也是淬透性较好的材质,经适当的热处理后可得到强度、硬度、韧性和疲劳强度较好的综合力学性能,能适应采煤生产较复杂的工况条件。
    Si-Mn-Mo系准贝氏体钢是国内科研单位研制的新型截齿刀体材料的一种,其特点是经过合金成分的合理设计,使材质具有较好的热处理工艺性能,热处理后使钢的强度、韧性、耐磨性能满足截齿力学性能要求。
    能够适合截齿工况条件的钢种还有很多,截齿制造过程中可根据截齿种类及具体工况选择合适的截齿刀体材质。
    截齿刀体生产过程中的热处理工艺
    煤炭行业截齿生产标准规定:截齿刀体硬度为40~45HRC,冲击韧性不小于49J/cm2。在生产过程中,截齿刀体材料应通过热处理达到或超过要求规定的力学性能指标。
    42CrMo材质刀体的常规热处理工艺为:840℃油淬+360~400℃回火。
    35CrMnSi材质刀体的常规热处理工艺为:880℃油淬+380~430℃回火。有条件的生产厂家也可采用880℃加热保温+280~320℃等温淬火,然后空冷的热处理工艺。
    Si-Mn-Mo系准贝氏体钢采用的是:880℃正火+回火热处理工艺。热处理后可获得由贝氏体、铁素体和残留奥氏体组成的准贝氏体组织,具有良好的强韧性配合和高的耐磨性。
关键字:截齿刀体
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