高铬锤头和高锰钢锤头在性能上有哪些区别?
高铬锤头和高锰钢锤头在性能上有以下区别:
硬度方面
高铬锤头:高铬铸铁经过热处理后,硬度通常可达 HRC58 - 65 左右3。其组织中含有大量高硬度的碳化物 M7C3,这些碳化物硬度远高于常见矿物磨料,且分布在硬度较高的马氏体基体上,使高铬锤头整体具有很高的硬度。
高锰钢锤头:高锰钢本身初始硬度并不高,一般在 HB170 - 230 左右。但在受到较大冲击或接触应力作用时,其表面层会迅速产生加工硬化,加工硬化后的表面硬度可达 HB400 以上。不过,如果冲击或接触应力不足,其表面难以充分硬化,硬度提升就不明显。
耐磨性方面
高铬锤头:高铬锤头的高硬度以及碳化物的存在,使其具有优异的耐磨性。高硬度的马氏体基体强有力地支承碳化物颗粒,避免工作过程中碳化物从磨损表面脱落,在磨料磨损和冲击磨损工况下,都能保持较好的耐磨性,尤其适用于破碎高硬度物料,如石英石、玄武岩等,在同等工况条件下,其使用寿命通常比高锰钢锤头高。
高锰钢锤头:在大冲击或高接触应力的工作条件下,高锰钢锤头表面形成的硬化层具有良好的耐磨性,随着表层硬化层的逐渐磨损,在外力作用下会不断形成新的加工硬化层。但如果实际工作中物理冲击力不够或接触应力小,不能使表面迅速产生加工硬化,其耐磨性就会大打折扣,例如在破碎一些强度较低的矿石,如石灰石、煤矸石等时,耐磨性能可能表现不佳。
韧性方面
高铬锤头:高铬铸铁的韧性相对较低,虽然通过一些合金化和工艺改进,其韧性有所提高,但总体上仍比高锰钢差。在遇到较大冲击或硬物时,容易发生脆性断裂,尤其是在没有锤架支撑的情况下,断裂风险。为解决这个问题,常采用复合铸造工艺,如锤柄使用高锰钢或低合金钢,锤头工作区使用高铬合金。
高锰钢锤头:具有良好的塑性和冲击韧性,是一种韧性很好的材料,能够承受较大的冲击载荷,不易发生断裂。这使得高锰钢锤头在一些高冲击的破碎工况中,如处理大块、坚硬物料时,能够保持较好的完整性,减少因脆性断裂而导致的锤头失效。
工艺性与成本方面
高铬锤头:制造工艺复杂,工艺要求严格,需要进行的成分控制和热处理工艺。例如,其调质热处理很关键,要求整体抗拉强度达 850MPa 以上,同时要有相当的塑性和韧性。此外,高铬锤头通常需要添加钼、镍、铜等合金元素,成本相对较高。
高锰钢锤头:工艺性好,生产工艺相对简单,成本较低,价格相对便宜,这也是其在一些领域广泛应用的原因之一。
综上所述,高铬锤头硬度高、耐磨性好,但韧性较差,制造工艺复杂、成本高;高锰钢锤头韧性好、工艺性好、价格低,但对破碎机整体性能要求较高,在冲击力不足的情况下耐磨性难以充分发挥。在实际应用中,需要根据具体的工况条件,如物料硬度、粒度、破碎机类型和工作环境等因素,来选择合适的锤头材质。