煤截齒新型耐磨堆焊材料-碳化鈮
時間：2015-11-17 作者 ：admin
煤截齒堆焊耐磨材料
高錳鋼系列、抗磨鉻鑄鐵系列、耐磨合金鋼系列、奧貝球鐵（ADI）系列、各類非金屬耐磨材料和各類復合或梯度材料及硬質(zhì)合金材料。如碳化鉻復合材料（Cr2C3+Q235）、高能離子注滲碳化鎢材料（WCSP）、高韌硬質(zhì)合金（YK25.6）等。
目前常用煤截齒堆焊次耐磨材料主要是馬氏體和高鉻堆焊合金，對于馬氏體堆焊合金（D317，D327，DG7等）耐磨性主要決定于堆焊層中Fe-Cr-Mo-C固溶所形成的馬氏體來抵抗磨損。但是馬氏體的纖維硬度（800Hv）遠遠低于無聊的顯微硬度（2400Hv），且堆焊層中無耐磨碳化物存在，因此使用效果不是很理想。高鉻Fe-Cr-C合金系（D688，D638等），依靠堆焊層中形成的CrC3作為耐磨硬質(zhì)相抵抗磨損，與馬氏體合金相比由于具有碳化物，因此耐磨性能有了提高，但是此類堆焊合金焊后表面會開裂，在煤截齒工作中遇到?jīng)_擊焊縫會脫落。另外，CrC3纖維硬度僅為1500Hv，遠低于SiO2和Al3O2顯微硬度，磨損仍很嚴重，使用效果也不是很理想。
新型耐磨堆焊材料—碳化鈮，煤截齒鋼機表面堆焊上一層碳化鈮硬質(zhì)合金，以獲得與基體呈冶金結(jié)構(gòu)的堆焊耐磨層。碳化鈮密集分布在鐵基馬氏體和殘留奧氏體上，保護集體不受磨損，堆焊層的高硬度硬質(zhì)合金以及大量起到耐磨骨架作用的金相組織，使堆焊層具有較高的耐磨性。耐磨堆焊層的平均顯微硬度為580HV，洛氏硬度為54HRC，最高硬度可達到68HRC。碳化鈮形狀近似長約5微米的正方形，不會貫穿整個焊縫，因此對堆焊基體的割裂作用小，提高焊縫韌性。
截齒的釬焊及熱處理工藝是保證截齒質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前截齒釬焊、熱處理是融為一體的技術(shù)。它是采用真空爐加熱，使釬焊好的截齒不經(jīng)過空冷直接淬火，釬焊、熱處理一次完成。避免了傳統(tǒng)釬焊表面與空氣接觸產(chǎn)生氧化的現(xiàn)象，保證熔化的釬料與釬焊表面直接接觸，保證焊接質(zhì)量;同時由于釬焊、熱處理一次加熱完成，避免了兩次加熱引起的合金頭脆化、焊縫強度降低等問題。
煤礦采煤機煤截齒具有良好的綜合傷害抵抗,保護切削齒頭從強大的磨損和過早失效的綜合機械化采煤生產(chǎn)的推廣與應用。一般來說,如果廢刀齒是修理,所以煤刀齒重用技術(shù),耐磨堆焊層可能是煤礦綜采設備實現(xiàn)經(jīng)濟循環(huán)經(jīng)濟和技術(shù)的一部分。雖然煤炭銑刀齒耐磨堆焊層用于采礦生產(chǎn)在我國可能有幾十年的歷史,一些單位在生產(chǎn)切削齒耐磨堆焊層技術(shù)積累了一些經(jīng)驗。
在許多采礦業(yè)務,然而,由于質(zhì)量問題的采煤機切削齒,硬質(zhì)合金刀具,過早斷裂的切割工具,采煤機齒頭磨損失效現(xiàn)象時有發(fā)生,每一萬噸煤消費高,切削齒的數(shù)量增加了生產(chǎn)成本,直接影響到生產(chǎn)效率的采煤機。北京科技大學為技術(shù)根據(jù)煤礦用刀齒磨損形式及特點,使用碳化鈮作為耐磨硬相位,開發(fā)了高硬度、不開裂、耐沖擊的采煤機切割齒線、堆焊材料的顯微結(jié)構(gòu)和性能的堆焊層進行研究,取得了良好的效果。
采煤機齒使用耐磨堆焊技術(shù)在煤炭切削齒鋼堆焊層碳化鈮硬質(zhì)合金,以取得和金相結(jié)構(gòu)的堆焊耐磨層與襯底。密集分布的碳化鈮在黑色馬氏體和殘余奧氏體,保護集體的磨損,高硬度堆焊層硬質(zhì)合金以及一大批冶金結(jié)構(gòu)與功能的耐磨骨架,與高耐磨堆焊層。堆焊層的平均顯微硬度是580高壓,洛氏硬度為54 HRC,最高硬度可達到68 HRC。由于堆焊層耐磨骨架的作用,避免過早失去硬質(zhì)合金頭,因此堆焊層煤刀齒使用壽命遠遠高于普通國內(nèi)煤礦與切削齒。
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