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渣漿泵過流件耐磨材料的國內外研究現狀


發布時間:2015-11-05

目前國內外對渣漿泵過流件耐磨性的研究主要包括以下兩個方面:對高鉻鑄鐵的成分組織改進和新材料、新工藝的利用。

一、高鉻鑄鐵改性

1、采用超高鉻合金材料提高耐磨性

采用超高鉻合金材料(Cr24-30%)以求獲得M7C3型為主的碳化物和硬質相數量,Cr/C比取7 -8時,材料能承受較大的沖擊載荷

其關鍵工藝在于采用合適熱處理工藝,消除超高鉻可能帶來的組織偏析、晶粒粗大和大的鑄造應力,得到理想的馬氏體+碳化物+奧氏體組織。

據文獻報道超高鉻合金材料已經用于大型挖泥船的挖泥泵葉輪,其中C量為2.4%-3.0%,Cr量為24%-29%

2、相圖計算來確定不同C/Cr高鉻鑄鐵的適用工況條件

采用軟件計算了高鉻鑄鐵平衡相質量分數和碳含量之間的關系,從而總結出不同工況條件下過流件的選用原則,Cη5型高鉻鑄鐵屬于在尖角形、中性渣漿介質中工作的過流件首選材料;

高碳Cr27型和低碳Cr27型高鉻鑄鐵適合于在占次要地位的沖蝕磨損條件下使用

低碳Cr38型適用于強腐蝕性渣漿介質;高碳Cr38適用于腐蝕與磨損共同作用的工作環境。

3、變質處理對碳化物的改性

變質處理可以改變高鉻鑄鐵共晶碳化物的形態和分布,使得脆性的碳化物向孤立化和球化發展,減小碳化物對基體的割裂作用,充分發揮基體吸收裂紋的能力,提高材料的韌性。

在變質處理工藝方面瞬時變質處理是比較理想的工藝,能有效地抑制衰退發生,顯著細化碳化物,進一步改善碳化物類型,使碳化物更加彌散地分布在基體中。

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4、微量元素對高鉻鑄鐵耐磨性的影響

在高鉻鑄鐵中加入鈮以后會提高了高鉻鑄鐵耐磨性。以錳代鉬的高鉻白口鑄鐵過流件,通過脫穩處理減少成品中的殘余奧氏體量后,當Cr/C為6.5時,產品具有優良的韌性。

二、新材料、新工藝的利用

1、陶瓷材料應用

在國外,南非威爾特克公司向津巴布韋左韋金礦提供一種用氧化鋁陶瓷為材料的礦漿泵葉輪,安裝在該礦的旋流器給礦泵上。

原先此泵是硬鎳合金葉輪,這種葉輪的平均使用壽命只有3 -4。

由于硬鎳合金葉輪磨損速度快,礦漿泵的工作效率在安裝后的2 -4周內迅速下降,而新型的氧化鋁葉輪在常規條件下工作6周后才出現磨損跡象,磨損9周后,其主要磨損部位是葉片的吸漿沿和進漿板的肋條。

這種葉輪的鋼構架上安裝了彈性材料,用來提高結構強度,這種葉輪已經在非洲南部和世界的其他地區廣泛使用,據報道其使用壽命比常用的低碳鋼、橡膠和硬鎳合金材料更長。

2、表而粘貼或焊接耐磨材料

利用高強度耐高溫膠粘劑或特殊焊接工藝將耐磨工程陶瓷復合在葉片表面上是另一種重要的新工藝。

利用膠粘及鑲嵌技術在泵葉輪的工作表而形成一個具有優異耐磨性能的表層,可以使葉輪的耐磨使用壽命大幅度提高。

另外還有刷涂陶瓷金剛砂材料的防磨處理和采用高合金焊條的堆焊工藝來修復受損的渣漿泵過流部件,結果表明此修復具有可觀的經濟效益。

三、結語

縱觀以上發展現狀,可知道渣漿泵過流件耐磨材料的發展呈現多元化趨勢,科研人員針對不同工況進行了新材料和新工藝的探索。渣漿泵過流件耐磨性的提高能降低材料的消耗,降低維護費用和能源消耗,從而提高生產效益和經濟效益。加快我國渣漿泵過流件耐磨材料的研發,開發出針對不同工況條件的新型耐磨渣漿泵具有重要的社會效益和經濟效益。

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標簽: 渣漿泵過流部件 渣漿泵發展 渣漿泵材料
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