礦機(jī)磨料磨損很少是由一種磨損機(jī)制所引起,礦機(jī)襯板在磨料磨損條件下工作時(shí),其失效過程往往十分復(fù)雜,那么,礦機(jī)襯板失效的常見情況有哪些呢?
1.磨損失效
磨損失效是襯板的主要失效形式。磨料磨損是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過程,在磨料磨損工況條件下,因磨損導(dǎo)致材料去除的主要有塑變和斷裂兩種機(jī)制。
出塑性變形機(jī)制引起的材料去除過程:當(dāng)磨料與材料相接觸時(shí),不僅對(duì)材料進(jìn)行切削,還將材料推向兩邊,這使得材料受很大的塑性變形,同時(shí)在溝槽附近的材料也受較大的變形。低硬度的磨料會(huì)使材料表面產(chǎn)生淺劃痕,而高硬度的磨料則使材料表面形成切削溝。劃痕和切削溝中被切除的金屬材料形成磨屑而流失。多數(shù)情況下,溝槽中的金屬材料發(fā)生塑變,堆積在劃痕和切削溝的兩側(cè),最后形成犁溝。梨溝產(chǎn)生的塑變脊,當(dāng)受到后來的物料作用時(shí)可能會(huì)把堆積起的材料重新壓平,如此反復(fù)塑變會(huì)導(dǎo)致材料最終剝落形成磨屑。
由斷裂機(jī)制引起材料去除過程:磨料在法向力作用下壓入材料的表面,若壓痕深度大于材料產(chǎn)生斷裂的臨界深度時(shí),工件就會(huì)因斷裂機(jī)制引起材料去除。對(duì)于脆性材料斷裂機(jī)理占支配地位脆性材料的斷裂,其外部條件取決于載荷大小,內(nèi)部條件取決于材料的硬度及斷裂韌性。
2.凸起變形
礦機(jī)襯板在使用過程中,礦機(jī)鋼球與物料的沖擊摩擦使得襯板表面產(chǎn)生熱量,且工作面到內(nèi)表面也有一定的溫差,還有生產(chǎn)時(shí)有時(shí)熟料的溫度可高達(dá)100攝氏度以上,更加增大了襯板的溫差,這會(huì)導(dǎo)致襯板內(nèi)外膨脹量不同而產(chǎn)生應(yīng)力。尤其高錳鋼的熱變形比普通鋼更為嚴(yán)重。如果應(yīng)力大于材料屈服強(qiáng)度,襯板會(huì)向礦機(jī)中心凸起并釋放應(yīng)力。襯板的工作表面比內(nèi)表面膨脹效應(yīng)大,最終造成彎曲變形,即凸起變形。還有高錳鋼襯板在小型礦機(jī)中使用時(shí),由于加工硬化不足也會(huì)導(dǎo)致變形嚴(yán)重,拆卸不易,甚至拉斷礦機(jī)襯板的堅(jiān)固螺栓,從而造成嚴(yán)重事故。
3.腐蝕失效
在濕磨情況下,材料與有一定酸堿度的物料接觸,必然會(huì)產(chǎn)生腐蝕。腐蝕和磨損交互作用,會(huì)加速材料的流失。在濕式礦山襯板中,常見的腐蝕形式有小孔腐蝕、縫隙腐蝕及應(yīng)變差異電池腐蝕等。一般在濕磨情況下,鋼的40%~90%的消耗量是由腐蝕引起的。磨損與腐蝕的交互作用,使材料表面的力學(xué)性能弱化,加速材料的腐蝕磨損。