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采煤机截齿焊接硬质合金被复合渗硼所替代

 2014-09-05 09:59:27 浏览量:9

 【中国截齿交易网】金属渗硼层具有良好的抗磨性和红硬性,不足之处是脆性较大。一方面是由于金属渗硼层较薄(通常为30~150μm左右),而其线膨胀率与基体差别大,一旦受力、受热,容易剥落;另一方面由于金属渗硼层硬度太高(尤其是FeB可达2200~2400HV),一旦受到冲击就可能发生崩落。倘若采用深层渗硼且使其锯齿状组织嵌入基体,就可以将其应用于重载煤截齿。如此,不但可以改善采煤机的工作条件,而且和截齿焊接硬质合金比较还可以降低生产成本,提高经济效益。本文试图就该设想的可行性进行研究,以扩大渗硼应用范围。
1 渗硼试验
1.1 渗剂的选择
选用固体渗硼法作为采煤机截齿复合渗硼方式。
试验设备:KSY-12-16型箱式电阻炉、XJT-1型金相显微镜。
通过几种渗硼剂、渗硼厚度、金属渗硼层金相结构以及外观形貌的试验比较,我们选择如下渗剂:15%B4C+10%Na2SiF6+2%KBF4+73%SiC。
1.2 截齿材料的选择
采煤机截齿不仅工作环境恶劣,而且还要承受冲击载荷和剪切应力。所以,基材的选择应该既能达到一定的渗层厚度和较好的综合力学性能,又能有较好的强度和韧性。为此,用20钢、45钢、40Cr钢、T8钢及T12钢进行比较试验。通过试件的渗硼厚度、渗硼层外观形貌以及基材碳含量对渗硼层性能等多项结果比较 [2],最后选择45钢为截齿基体材料,我公司现已完全采用进口钢材。
1.3 稀土元素对渗硼效果的影响
用我们选择的渗剂不仅可以获得较深的渗层,而且渗层的质量也较好,唯一的缺陷是工艺周期太长,约需20h。为此,在渗剂中适量加入了稀土元素,以期缩短渗硼时间、提高基体性能和减少能耗[3]。结果表明,加入10%的稀土元素,可使渗硼速度提高20%~30%。此外,稀土催渗,不仅使渗层化合物深度增加,而且还使扩散层明显加深。
1.4 渗硼工艺的正交分析
采煤机截齿工作条件复杂,虽软但其中常常夹着矸石、黄铁矿、石英等硬料。既然要求截齿具有很强的抗冲击和抗磨损能力,就必须对渗硼层厚度提出要求。故此,用正交试验法对渗硼工艺进行了优选。

此信息来源:中国截齿交易网

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