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顆粒機環模的制造工藝(七) 木屑顆粒機|秸稈顆粒機|秸稈壓塊機|木屑制粒機|生物質顆粒機|富通新能源 / 13-10-29

第三章試驗結果與討論
3.1顆粒機環模材料對環模質量的影響
3.1.1不同材料對環模使用壽命的影響
 顆粒機顆粒機環模
    由于顆粒機環模成品既要表面硬度高,又要有一定的韌性。同時,由于某些飼料和添加劑在高溫、高壓下對環模有腐蝕作用,又要求環模材料具有耐腐蝕性,幾個因素相互制約。4Cr13材料的剛度和韌性都較好,熱處理硬度為52~55HRC,并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性.使用壽命較長。經大量飼料生產廠家使用情況統計,4Cr13環模材料噸料環模費用最低,是完全適合制粒機使用場合的一種環模材料。
3.1.2 C含量及Cr含量對環模性能的影響
(1)C含量對材料硬度的影響
顆粒機顆粒機環模 
    出圖可以看出,隨著碳含量的增加,環模的硬度上升。C含量≤0.42%~0.50%之問,環模鍛坯硬度為170~220HB。
(2) 4Cr13材料Cr含量對環模硬度的影響
    經多次試驗,4Cr13材料中Cr含量從12%~14%,環模硬度基本沒有變化。
(3) 4Cr13材料Cr含量對環模使用壽命的影響
顆粒機顆粒機環模 
    由圖3-2 可以看出,實際使用中含Cr量12%左右的環模使用壽命比含Cr量14%的環模在其它處理相同的條件下,其使用壽命減小1/3以上:所以環模質量的源頭是從鋼錠開始,要確保Cr含量12. 5%以上。
3.2鍛造溫度對4Cr13環模材質的影響
顆粒機顆粒機環模
    由上圖可以看出,環模毛坯鍛造時加熱溫度過高和時間過長,鍛坯呈黃白色,溫度超過1200℃,此時鍛坯易出現表層過燒,整體過熱,組織粗大品粒不均勻現象。加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成品粒粗大、鍛坯的均質性差。鍛件尺寸越大,這種現象就越嚴重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷,也是造成環模丌裂的常見原因。
3.3冷加工工藝對環模模孔質量的影響
切削轉速直接影響環模的表面粗糙度,切削轉速越大,表面質量越好。采用槍鉆鉆環模孔時,環模孔徑和轉速對表面粗糙度的影響:
    由圖可以看出,采用槍鉆加工環模模孔,模孔真徑為Ø5mm時,主軸轉速為3000r/min時,表面粗糙度為1.6 u m;轉速為5000r/min時,表面粗糙度可達到0.8μm。
顆粒機顆粒機環模
    采用槍鉆加工環模模孔,模孔直徑為Ø1. 6mm時,轉速為9000r/min時,表面粗糙度為1.6 u m;轉速為13000r/min時,表面粗糙度可達到0.8 pm。
    對于普通鉆床,一般最高轉速為3000~5000r/min,加工出的表面質量較差,加工小孔徑環模時,由于粗糙度不合格,在環模的帶料試驗中無法出料。
3.4熱處理加工工藝對環模質量的影響
3.4.1淬火溫度對環模硬度和沖擊韌性的影響
(1) 4Cr13材料的奧氏體化溫度為1000℃左右,環模的最終加熱溫度(氣淬溫度)應比此值高一點以形成奧氏體組織。如果環模的真空氣淬溫度較高,則熱處理后的硬度就會較高,但也極易形成淬火裂紋。而且在高溫的真空環境里,高鉻不銹鋼內的合金元素如Cr、Mn等的蒸發量會加大,從而可能降低了壞模的力學性能。因此環模的真空氣淬溫度不能太高。
     淬火溫度對環模硬度的影響見下圖。
顆粒機顆粒機環模 
出圖可以看出4Cr13環模的淬火溫度從1020℃提高到1060℃,其硬度隨著加熱溫度的提高而上升。
顆粒機顆粒機環模
    淬火溫度從1030。C上升到1050,硬度可提高1~1.5HRC。
(2)奧氏體化溫度對沖擊韌性的影響
顆粒機顆粒機環模
    淬火溫度從1040℃上升到1060℃淬火,硬度雖然較高,但沖擊韌性下降明顯,熱應力太大,極易產生淬火微裂紋。所以,采用1040℃淬火最為合適。
3.4.2真空淬火對環模模孔粗糙度的影響
    環模孔的粗糙度在真空氣淬后基本上不降低,槍鉆加工后料糙度為0.8μm,經檢驗,熱處理后的粗糙度仍然為0.8μm;槍鉆加工后后粗糙度為1. 6μm,經檢驗,熱處理后的粗糙度仍然為1.6μm。Ra值和熱處理前相比,基本不降低。
3.4.3回火溫度對環模硬度和沖擊韌性的影響
    環模的使用性能是個綜合性的問題,如硬度太高,雖然耐磨性很好,但脆性很大,在使用中容易丌了。而硬度太低,由于容易使模孔形成擴孔及壞模與壓輥工作面產生磨損,影響使用壽命。4Cr13環模具有高強度和高耐磨性,但也有很大的裂紋敏感性,所以淬火后的回火相當重要。
(1)回火溫度對環模硬度的影響
    高溫回火,綜合力學性能提高,但硬度比回火前下降;中溫回火,硬度也較回火前稍有下降,但獲得高的屈強比、彈性極限、韌性;低溫回火,能保持淬火馬氏體的高硬度和高耐磨性,同時降低淬火應力和脆性。
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