【摘 要】
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钢球是电力、煤化工、冶金等行业中必用且耗量巨大的一种易耗品,国内外市场用量巨大。钢球主要生产工艺有铸造、锻造、斜轧等。辊轧钢球生产效率是铸造与锻造的5倍以上,产品性能优异,但国内开发的辊轧大直径钢球易开裂。本文通过探寻新的材质质量及钢球耐磨性的试验与表征方法,为辊轧大直径钢球提供重要依据,对钢球的工业开发与应用亦具重要意义。本文对开裂失效钢球及坯料采用红外光谱分析仪分析成分,热酸蚀法分析低倍缺陷,
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钢球是电力、煤化工、冶金等行业中必用且耗量巨大的一种易耗品,国内外市场用量巨大。钢球主要生产工艺有铸造、锻造、斜轧等。辊轧钢球生产效率是铸造与锻造的5倍以上,产品性能优异,但国内开发的辊轧大直径钢球易开裂。本文通过探寻新的材质质量及钢球耐磨性的试验与表征方法,为辊轧大直径钢球提供重要依据,对钢球的工业开发与应用亦具重要意义。本文对开裂失效钢球及坯料采用红外光谱分析仪分析成分,热酸蚀法分析低倍缺陷,金相法观察组织及夹杂物评级,SEM观察钢球开裂形貌,并对失效钢球成形及热处理工艺进行分析讨论。在高度为7.5m的落球试验机上,进行落球冲击疲劳试验。采用了 8mm×10mm×55mm不带缺口与10mm×10mm×55mm带缺口夏比两种冲击试样进行冲击试验,并对冲击断口进行了 SEM分析,探讨了夹杂物与冲击韧性值的关系。设计了钢球实验室耐磨试验方法。结果如下:（1）钢球坯料中非金属夹杂物尺寸大、辊轧加热温度高、淬火速度过快会降低钢球冲击疲劳寿命。（2）粗大针状马氏体在转变过程中易产生微裂纹,从而降低钢球抗冲击疲劳性能。降低钢球辊轧加热温度可使针状马氏体变得细小,降低微裂纹对钢球的影响,提高钢球疲劳寿命。（3）淬火速度过快会使钢球产生大的相变应力,加大针状马氏体微裂纹对钢球的影响,使用低浓度水玻璃溶液淬火可减缓马氏体转变速度,减小相变应力,降低微裂纹对钢球的影响,提高钢球疲劳寿命。（4）采用冶金质量优异的钢球坯料,降低钢球辊轧加热温度,并采用低浓度水玻璃水溶液淬火,钢球冲击疲劳寿命达到12897次,冲击疲劳寿命大大提高。（5）夹杂物小于15.47μm的试样冲击韧性较高,冲击韧性的高低受夹杂物数量及尺寸的影响。分析圆钢的冲击韧性及其断口上的夹杂物,结合夹杂物金相评级及疏松分布状态,可增加选材的可靠性。（6）磨矿条件改变,钢球在磨机中的磨损机理相应发生改变。采用实验室小型球磨机模拟实际工况研究钢球耐磨性能的试验方法,能在保证钢球具有一定冲击力作用下,减少装球量,降低试验投入,并对钢球在不同球磨条件下进行耐磨性能研究,具有良好的开发前景。
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