截齒刀體材質及熱處理工藝
時間：2015-11-14 作者 ：admin
礦用煤截齒是采煤及巷道掘進機械中的易損件之一，是落煤及碎煤的主要工具，它的性能好壞直接影響采煤機械生產能力的發揮、功率的消耗、工作平穩性和其他相關零部件的使用壽命。由于煤截齒刀體的機械性能好壞直接影響截齒的使用壽命，所以合理選擇截齒刀體的材質和有效的熱處理方式，對減少截齒刀體的磨損折斷、降低采煤機截齒消耗量、提高采煤機械運轉率、增加采煤生產的綜合經濟效益，都有積極的意義。
常用材質從國內部分煤礦實際使用的進口、國產的截齒來看，刀體材質多為42CrMo、35CrMnSi等鋼種，也有煤礦在采用國內新研制的Si－Mn－Mo系準貝氏體鋼。熱處理工藝煤炭行業截齒生產標準規定：截齒刀體硬度為40～45HRC，沖擊韌性不小于49J/cm2。在生產過程中，截齒刀體材料應通過熱處理達到或超過要求規定的力學性能指標。
【截齒刀體常用材質】
截齒在切割煤巖時承受高的周期性壓應力、切應力和沖擊負荷，煤的硬度雖不很高，但其中經常會遇到煤矸石等硬的礦料，切割煤巖過程中由于摩擦、沖擊還會造成截齒溫度升高，在如此復雜工況條件下工作的截齒，就要求其刀體既要耐磨又應具有較好的耐沖擊性能。截齒刀體一般采用低合金結構鋼制造。
[42CrMo鋼]強度高、淬透性高、韌性好、淬火變形小、在高溫時有高的蠕變和持久強度等特點。42CrMo鋼經熱處理后，有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。
[35CrMnSi鋼]也是淬透性較好的材質，經適當的熱處理后可得到強度、硬度、韌性和疲勞強度較好的綜合力學性能，能適應采煤生產較復雜的工況條件。
[Si－Mn－Mo系準貝氏體鋼]是國內科研單位研制的新型截齒刀體材料的一種，其特點是經過合金成分的合理設計，使材質具有較好的熱處理工藝性能，熱處理后使鋼的強度、韌性、耐磨性能滿足截齒力學性能要求。
能夠適合截齒工況條件的鋼種還有很多，截齒制造過程中可根據截齒種類及具體工況選擇合適的截齒刀體材質。
【截齒刀體生產過程中的熱處理工藝】
42CrMo材質刀體的常規熱處理工藝為：840℃油淬+360～400℃回火。
35CrMnSi材質刀體的常規熱處理工藝為：880℃油淬+380～430℃回火。有條件的生產廠家也可采用880℃加熱保溫+280～320℃等溫淬火，然后空冷的熱處理工藝。
Si－Mn－Mo系準貝氏體鋼采用的是：880℃正火+回火熱處理工藝。熱處理后可獲得由貝氏體、鐵素體和殘留奧氏體組成的準貝氏體組織，具有良好的強韌性配合和高的耐磨性。
熱處理工藝注意事項
☆截齒生產過程中,除選擇合適的刀體材料外,還應對刀體的毛坯鍛造及各種熱處理工藝進行嚴格控制,確保刀體具有良好的綜合力學性能。避免因刀體折斷或耐磨性差而造成截齒的早期失效。
☆截齒的堆焊材料要根據具體礦工和刀體的材料，熱處理工藝進行嚴格的控制，根據堆焊母體的厚度、焊絲材料、表面硬度要求來確定熱處理的加熱溫度和保溫
☆根據截齒工作過程中的受力狀況,適合做截齒刀體材料的鋼種很多,像鉻鉑結構鋼、鉻鎳鑰結構鋼、鉻釩結構鋼、鉻錳硅結構鋼、硅錳鉑系結構鋼經適當的熱處理后均可作為截齒刀體材料選用。
☆有關單位對我國礦用截齒的情況調查表明,截齒消耗量各礦相差懸殊,刀體的失效形式各不相同。其原因除刀體本身質量外,主要是各礦的地質條件相差很大,因此建議應根據不同的工況條件,對刀體本身的力學性能進行相應的控制。
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