矿山机械耐磨配件铸造的核心是平衡耐磨性与抗冲击性,适配矿山高负荷、高磨损工况,以下是关键技术与选型要点:
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破碎类:颚板、衬板、反击板、锤头等,直接接触矿石破碎。
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输送类:刮板、衬套、滚筒包胶铸件,承受摩擦与物料冲击。
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研磨类:球磨机衬板、研磨体(钢球 / 钢段),需兼具硬度与韧性。
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辅助类:漏斗衬板、溜槽衬板,抵御物料冲刷磨损。
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高铬铸铁(Cr15-Cr26):硬度 HRC60-65,耐磨性能最优,适合低冲击、高磨损工况(如球磨机衬板、溜槽衬板)。
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高锰钢(ZGMn13):经水韧处理后韧性极佳,冲击功≥150J/cm²,适合高冲击、中等磨损工况(如颚板、反击板)。
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双金属复合材质:工作面为高铬铸铁 / 硬质合金,基体为低合金铸钢,兼顾耐磨与抗冲击,适配锤头、大型衬板等关键配件。
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低合金耐磨钢(如 NM450、NM500):综合力学性能好,可通过热处理强化,适合中等负荷的耐磨配件。
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砂型铸造:采用树脂砂或水玻璃砂造型,适合大型、复杂结构配件(如衬板、机架),需控制砂型透气性≥80,避免气孔缺陷。
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消失模铸造:尺寸精度高(CT8-CT10 级),铸件表面光滑(Ra6.3-12.5μm),无飞边毛刺,适合锤头、刮板等精密耐磨件。
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离心铸造:主要用于筒形配件(如滚筒衬套、磨套),金属液在离心力作用下形成致密组织,耐磨性提升 30% 以上。
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浇注与冷却:高铬铸铁浇注温度 1420-1480℃,采用阶梯式浇注减少卷渣;高锰钢浇注后快速水韧处理,避免碳化物析出;大型铸件需缓冷或分段冷却,消除内应力。
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热处理:高铬铸铁采用 “淬火 + 低温回火”,细化碳化物;高锰钢进行 1050-1100℃水韧处理;低合金耐磨钢通过调质处理提升硬度与韧性。
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表面强化:关键工作面可采用堆焊硬质合金、激光熔覆等工艺,局部硬度可达 HRC65 以上,延长使用寿命 2-3 倍。
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时效处理:通过热时效(550-600℃保温 6-8 小时)或振动时效,消除铸造应力,防止使用中开裂。
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化学成分管控:严格控制硫、磷含量≤0.05%,确保合金元素(铬、钼、镍)配比精准。
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缺陷检测:采用超声波探伤排查内部气孔、裂纹,磁粉探伤检测表面缺陷,关键配件合格率需≥98%。
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性能检测:抽样进行硬度、冲击功、磨损试验,确保配件符合设计要求(如高铬铸铁磨损量≤0.15g/cm²?h)。
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