宏观断裂 工件在运行过程中,出于自身材质韧性不足、结构不合理、内部应力过大、缺陷过多或所受外力冲击过大,造成宏观断裂。这一失效瞬间完成,造成的损失不可估量。在进行磨料磨损工况条件下耐磨件设计时,这是需要首先考虑的因素,即应使耐磨工件具有足够的安全性,防止宏观断裂的发生。根据有关资料,用做球磨机衬板的钢铁抗磨材料,其较低冲击韧性应在10J/cm2以上,而大型磨机的衬板还要要求得更高一些。 2)磨损 磨料磨损工况条件下工件因磨损导致材料去除有塑变和断裂两种机制,主要由塑性变形机制引起的材料去除过程,断裂机制引起材料去除过程,脆性相剥落,宏观剥落,整体变形等过程。 1.4.3衬板的材质要求 根据衬板的工作情况,衬板材质要有高的硬度,同时也要有较高的强度,既要有很好的耐磨性能又要防止衬板的断裂破碎,同时具有抗冲击能力。 1)衬板的组织要求 材料的性能通过合适的组织来实现,对于磨料磨损工况条件下工作的耐磨件而言亦是如此。针对本课题的研究对象,选用马氏体组织,这种组织具有较好的耐磨性。 2)衬板的性能要求 (1)较高的硬度与耐磨性 硬度在一定程度上反映了材料的耐磨性。一般而言,在其它条件一致的情况下,材料的硬度越高,耐磨性能越好。衬板是在磨料磨损工况下工作的耐磨件,耐磨性是较重要的指标,同时也依赖以上硬度和韧性性能的配合。但需要注意的是,钢铁材料的硬度和韧性是一对相互矛盾的性质,通常是硬度高则韧性差,当硬度**过60HRC以后,材料的韧性下降很快,在使用过程中容易发生断裂、脆性剥落等失效,使得其耐磨性和安全性大大下降。因此,在设计使用耐磨钢时,对其硬度不仅应规定下限值,也应规定上限值153】。 (2)良好的韧性 **章绪论 对于磨料磨损工况条件下工作的耐磨件而言,韧性是一项很重要的性能指标,决定了其使用寿命。韧性好,一方面可以防止工件出现宏观断裂等宏观失效的出现,另一方面也使得材料由于断裂机制引起的材料去除得以抑制瞰一51。T件的冲击韧度值at应根据具体的工况条件提出要求,但一般不宜低于20J/cm2。 (3)优良的淬透性 钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力,大小用一定条件下淬火获得的淬透层深度表示。实际应用中,这一性能往往作为衡量在淬火后组织均匀性的指标。对磨料磨损工况条件下工作的耐磨件而言,为保证其整体组织均为理想组织,良好的淬透性十分重要。 (4)经济与工业生产可行性要求 这主要应考虑两方面的因素。一方面,耐磨件在满足使用工况条件的情况下,应尽量降低其生产成本;另一方面,应考虑使用单位的经济效益即应设法提高耐磨件的使用寿命,这就要求能提高材料性能、减少因耐磨件失效导致的停机次数。因此,一方面要根据我国的资源特点,降低生产成本,另一方面要着力于材质性能的提高。