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沖擊焊縫會脫落。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合金，以獲得與基體呈冶金結構的堆焊耐磨層。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量的關鍵技術之一。目前截齒釬焊、熱處理是融為一體的技術。它是采用真空爐加熱，使釬焊好的截齒不經過空冷直接淬火，釬焊、熱處理一次完成。避免了傳統釬焊表面與空氣接觸產生氧化的現象，保證熔化的釬料與釬焊表面直接接觸，保證焊接質量;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,耐磨堆焊層可能是煤礦綜采設備實現經濟循環經濟和技術的一部分。雖然煤炭銑刀齒耐磨堆焊層用于采礦生產在我國可能有幾十年的歷史,一些單位在生產切削齒耐磨堆焊層技術積累了一些經驗。
在許多采礦業務,然而,由于質量問題的采煤機切削齒,硬質合金刀具,過早斷裂的切割工具,采煤機齒頭磨損失效現象時有發生,每一萬噸煤消費高,切削齒的數量增加了生產成本,直接影響到生產效率的采煤機。北京科技大學為技術根據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、堆焊材料的顯微結構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在煤炭切削齒鋼堆焊層碳化鈮硬質合金,以取得和金相結構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,高硬度堆焊層硬質合金以及一大批冶金結構與功能的耐磨骨架,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,避免過早失去硬質合金頭,因此堆焊層煤刀齒使用壽命遠遠高于普通國內煤礦與切削齒。
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