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不同采煤截齿材质的热处理及耐磨工艺?

1、采煤截齿材质及热处理工艺?

42CrMo材质刀体的常规热处理工艺为：840℃油淬+360?400℃回火。?

35CrMnSi材质刀体的常规热处理工艺为：880℃油淬+380?430℃回火。有条件的生产厂家也可采用880℃加热保温+280?320℃等温淬火，然后空冷的热处理工艺。?

Si－Mn－Mo系准贝氏体钢采用的是：880℃正火+回火热处理工艺。热处理后可获得由贝氏体、铁素体和残留奥氏体组成的准贝氏体组织，具有良好的强韧性配合和高的耐磨性。

煤截齿热处理工艺注意事项

(l)根据采煤截齿工作过程中的受力状况，适合做截齿刀体材料的钢种很多，像铬铂结构钢、铬镍钥结构钢、铬钒结构钢、铬锰硅结构钢、硅锰铂系结构钢经适当的热处理后均可作为截齿刀体材料选用。?

(2)有关单位对我国矿用截齿的情况调查表明，截齿消耗量各矿相差悬殊，刀体的失效形式各不相同。其原因除刀体本身质量外，主要是各矿的地质条件相差很大，因此建议应根据不同的工况条件，对刀体本身的力学性能进行相应的控制。?

(3)截齿生产过程中，除选择合适的刀体材料外，还应对刀体的毛坯锻造及各种热处理工艺进行严格控制，确保刀体具有良好的综合力学性能。避免因刀体折断或耐磨性差而造成截齿的早期失效。?

(4)截齿的堆焊材料要跟据具体矿工和刀体的材料，热处理工艺进行严格的控制，根据堆焊母体的厚度、焊丝材料、表面硬度要求来确定热处理的加热温度和保温时间，过长或过短会造成硬度偏软或偏硬，避免因时间短了应力未消除还会造成裂缝。?

2、截齿的耐磨材料?

高锰钢系列、抗磨铬铸铁系列、耐磨合金钢系列、奥贝球铁（ADI）系列、各类非金属耐磨材料和各类复合或梯度材料及硬质合金材料。

采煤截齿是采煤及巷道掘进机械中的易损件之一，是落煤及碎煤的主要工具，它的性能好坏直接影响采煤机械生产能力的发挥、功率的消耗、工作平稳性和其他相关零部件的使用寿命。

   采煤截齿的种类很多，一般结构是在经淬火、回火处理的低合金结构刀体上镶嵌硬质合金刀头。截齿在工作时承受高的周期性压应力、切应力、冲击负荷。

     其主要失效形式为刀头脱落、崩刀和刀头、刀体磨损，在某些工况条件下也经常因为刀体折断造成截齿的失效。由于截齿刀体的机械性能好坏直接影响截齿的使用寿命，所以合理选择截齿刀体的材质和有效的热处理方式，对减少截齿刀体的磨损折断、降低采煤机截齿消耗量、提高采煤机械运转率、增加采煤生产的综合经济效益，都有积极的意义。

     编辑本段常用材质

     采煤截齿在切割煤岩时承受高的周期性压应力、切应力和冲击负荷，煤的硬度虽不很高，但其中经常会遇到煤矸石等硬的矿料，切割煤岩过程中由于摩擦、冲击还会造成截齿温度升高，在如此复杂工况条件下工作的截齿，就要求其刀体既要耐磨又应具有较好的耐冲击性能。截齿刀体一般采用低合金结构钢制造。

     [42CrMo钢]强度高、淬透性高、韧性好、淬火变形小、在高温时有高的蠕变和持久强度等特点。42CrMo钢经热处理后，有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

     [35CrMnSi钢]也是淬透性较好的材质，经适当的热处理后可得到强度、硬度、韧性和疲劳强度较好的综合力学性能，能适应采煤生产较复杂的工况条件。

     [Si－Mn－Mo系准贝氏体钢]是科研单位研制的新型截齿刀体材料的一种，其特点是经过合金成分的合理设计，使材质具有较好的热处理工艺性能，热处理后使钢的强度、韧性、耐磨性能满足截齿力学性能要求。

     能够适合采煤截齿工况条件的钢种还有很多，截齿制造过程中可根据截齿种类及具体工况选择合适的截齿刀体材质

根据对采煤截齿的基本要求，国内齿体材料普遍采用具有良好锻造性能的合金钢，如20CrMnTi、35CrMnSi和42CrMo。从发展角度看，对齿体材料不作硬性规定是合理的，仅要求齿体钢材的机械性能和化学成分符合(GB3077-82)规定，热处理后的硬度达到40-45HRC即可。

(1)20CrMnTi作为采煤截齿齿体材料，有较高的淬透性和心部硬度，其心部极限强度在800-1200MPa之间，锻造温度区大，容易精锻成型且成品率高。20CrMnTi钢的Acl、Ac3分别为735°C、840°C左右，随着淬火温度的逐步升高，钢的组织发生明显的变化。740-760°C淬火时，组织中存在大量铁素体，由于铁素体量相对较多，一般呈大块状，晶粒粗大，铁素体晶粒之间彼此相连。提高淬火温度，可使组织中铁素体含量降低，但铁素体形态未改变，采煤截齿生产厂，仍为大块状。760-800°C之间淬火，随着淬火温度的提高，铁素体的量进一步减少，彼此之间不再相连，铁素体晶粒也由块状变成细片状。淬火温度接近其Ac3临界点时，淬火后其组织中铁素体含量已非常少，细小的铁素体只能呈彼此孤立的孤岛状分布。当淬火温度超过其上临界温度后直至930°C，组织中已无铁素体，为正常的淬火组织，但随着淬火温度的提高，晶粒大小会发生变化。20CrMnTi钢经不同温度淬火后的硬度值的变化反映出其内部组织的改变。

(2)35CrMnSiA是高强度钢，在等温条件下预处理，可获得强度、塑性、韧性合理的分配。要满足煤炭部截齿生产标准，热处理工艺必须为等温淬火。目前，国内35CrMnSiA钢制造的截齿齿体多采用880°C淬火，240°C回火的热处理工艺。随着等温时间的延长，抗拉强度缓慢下降，塑性上升，出现这种变化的主要原因是经不同时间的等温淬火后，组织中马氏体和贝氏体相对量不同，等温时间较短时，采煤截齿报价，马氏体所占比例大，随着等温时间的延长，贝氏体量增加，故强度随等温时间的延长呈下降趋势。等温5min左右，贝氏体和马氏体含量达到了良好的配合，这时的硬度有所提高。等温淬火后回火与否，对于硬度值有很小的影响，但淬火低温回火或等温淬火后，该材料横向性能比纵向性能差，有明显的回火脆性等缺陷。

(3)42CrMo属于中淬透合金钢，无回火脆性，调质后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，与35CrMnSiA合金钢相比，更适合截齿的受力特性，更适宜作截齿材料。42CrMo钢经等温淬火工艺可获得下贝氏体组织，具有高强度和优良的耐一延迟断裂性能。该钢在460°C等温淬火可获得典型的羽毛状上贝氏体及近似对称分布其上的贝氏体，500°C等淬火时形成上贝氏体和无碳贝氏体共存、以上贝氏体组织为主的混合组织，540°C等温淬火，可得到板条马氏体及针状无碳贝氏体组织，当等温淬火时间较长时，得到典型无碳贝氏体，此贝氏体组织多为粒状且相邻贝氏体组织相互衔接，因为无碳贝氏体形成的早期不是通常所见的粒状，而是针状。经880°C淬火，组织为板条马氏体加下贝氏体，采煤截齿，960°C淬火可得到下贝氏体，少量孪晶马氏体和板条马氏体，1000°C淬火，由于碳及合金元素在奥氏体中充分固溶，采煤截齿供应商，提高了过冷奥氏体的稳定性，抑制贝氏体的转变，从而消除了淬火组织中的下贝氏体，获得板条状马氏体、少量残余奥氏体及少量孪晶马氏体组织。