1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建?！竞珻AD圖紙、說明書、三維模型】

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2畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告7畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊10學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期匯報表15學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期情況檢查表16畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表17畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表18畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及綜合成績評定表19外文翻譯202畢業(yè)設(shè)計（論文）課題申報表指導(dǎo)教師職稱講師教研室機械設(shè)計制造及其自動化申報課題名稱1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模課題類型工程設(shè)計類課題來源B.社會生產(chǎn)實踐課題簡介錘式破碎機是以沖擊形式破碎物料的一種設(shè)備，可將最大粒度為600-1800毫米的物料破碎至25或25毫米以下，適用于在水泥、化工、電力、冶金等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石、爐渣、焦碳、煤等物料的中碎和細(xì)碎作業(yè)。本課題要求學(xué)生根據(jù)技術(shù)參數(shù)對1213錘式破碎機進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模。課題要求（包括所具備的條件）1.學(xué)生需具備機械設(shè)計、機械制圖、液壓傳動、電氣控制等基礎(chǔ)知識，能夠查閱與有效使用相關(guān)資料。 2.熟練操作計算機，熟練使用AUTOCAD等工程軟件的能力。 3.提供相關(guān)設(shè)計手冊、部分設(shè)計參考資料、工具書等，提供相關(guān)軟件的使用指導(dǎo)與支持。課題工作量要求1、外文文獻(xiàn)翻譯4000字左右（與課題相關(guān)）； 2、設(shè)計說明書的字?jǐn)?shù)不少于20000字； 3、畢業(yè)答辯圖紙總量不少于3張A0圖紙，其中包括計算機輔助繪圖的工作量； 4、參考文獻(xiàn)不少于15篇（至少2篇外文文獻(xiàn)）。教研室審定意見 同意室主任簽字：學(xué) 院審定意見同意 教學(xué)院長簽字： 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 任 務(wù) 書 學(xué)院（系）：機電工程學(xué)院專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)生姓名：學(xué) 號：設(shè)計(論文)題目：1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模起 迄 日 期:2018年 2月26 日 2018年 5月 26日指 導(dǎo) 教 師:教研室主任: 發(fā)任務(wù)書日期: 2018 年 3 月 4 日 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1畢業(yè)設(shè)計的背景：錘式破碎機是以沖擊形式破碎物料的一種設(shè)備，可將最大粒度為600-1800毫米的物料破碎至25或25毫米以下，適用于在水泥、化工、電力、冶金等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石、爐渣、焦碳、煤等物料的中碎和細(xì)碎作業(yè)。本課題要求學(xué)生根據(jù)技術(shù)參數(shù)對1213錘式破碎機進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模。2畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容和要求：內(nèi)容要求：1、設(shè)計一種錘式破碎機，并對其進(jìn)行三維建模，設(shè)計參數(shù)：進(jìn)料粒度250mm，出料粒度20mm，轉(zhuǎn)子直徑x長度1200x1300mm，生產(chǎn)能力50200t/h。2、完成錘式破碎機的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵零部件的詳細(xì)設(shè)計、計算與校核、繪制三維轉(zhuǎn)配圖。工作量要求： 1、外文文獻(xiàn)翻譯4000字左右（與課題相關(guān)）； 2、設(shè)計說明書的字?jǐn)?shù)不少于20000字； 3、畢業(yè)答辯圖紙總量不少于3張A0圖紙，其中包括計算機輔助繪圖的工作量； 4、參考文獻(xiàn)不少于15篇（至少2篇外文文獻(xiàn)）。3主要參考文獻(xiàn)：1 高殿榮，王益群.液壓工程師技術(shù)手冊（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016年2 胡宗武.起重機設(shè)計與實例M.北京：機械工業(yè)出版社，20093 邱宣懷.機械設(shè)計手冊第四版.高等教育出版社,2006年4 成大先.機械設(shè)計手冊.化工工業(yè)出版社,1993年5 胡家秀.簡明機械零件設(shè)計選用手冊.機械工業(yè)出版社,1999年6 陳道南，盛漢中.起重機課程設(shè)計M.北京：冶金工業(yè)出版社，19937 張質(zhì)文，王金諾，虞和謙等.起重機設(shè)計手冊M.北京：中國鐵道出版社，19988 中國機械工程學(xué)會塑性工程學(xué)會.鍛壓手冊（第3版）.北京：機械工業(yè)出版社，2015年4畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)度計劃(以周為單位)：1-2周 查詢相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，翻譯外文資料、確定系統(tǒng)總體設(shè)計方案，并遞交開題報告。34周 對各主要機構(gòu)進(jìn)行方案設(shè)計并完善。59周 對關(guān)鍵部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計、計算與校核；1012周 繪制、修改并完善圖紙、編寫設(shè)計說明書。13周 完成答辯。教研室審查意見： 室主任簽名： 年 月 日學(xué)院審查意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題名稱：1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：職稱： 所在學(xué)院：機電工程學(xué)院專業(yè)名稱：機械設(shè)計制造及其自動化 日期： 2018 年 3 月 16 日 說 明1根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(論文)管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，學(xué)院教學(xué)院長批準(zhǔn)后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5課題類型填：工程設(shè)計類；理論研究類；應(yīng)用（實驗）研究類；軟件設(shè)計類；其它。6課題來源填：教師科研；社會生產(chǎn)實踐；教學(xué)；其它 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模課題來源B.社會生產(chǎn)實踐課題類型工程設(shè)計類1選題的背景及意義：錘式破碎機是以沖擊形式破碎物料的一種設(shè)備，可將最大粒度為600-1800毫米的物料破碎至25或25毫米以下，適用于在水泥、化工、電力、冶金等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石、爐渣、焦碳、煤等物料的中碎和細(xì)碎作業(yè)。錘式破碎機作業(yè)時，由轉(zhuǎn)子帶動錘頭高速回轉(zhuǎn)，沖擊物料，使物料沿著自然裂隙、層理面和節(jié)理面等脆弱部分而破碎。由于設(shè)備的作業(yè)環(huán)境很惡劣，如果設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會影響作業(yè)效率。因此，錘式破碎機主要部件的合理設(shè)計非常重要。通過建立三維立體模型，可以很好地描述錘式破碎機數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性，裝配過程的合理性，作業(yè)過程的動態(tài)性，運動軌跡的正確性。同時也借此機會，將我們所學(xué)到的內(nèi)容能夠靈活的運用起來。2研究內(nèi)容擬解決的主要問題： 主要問題：1、機架的設(shè)計要便于其他部件的安裝。2、考慮錘頭的質(zhì)量對破碎效果的影響。3、主軸的材質(zhì)選取、長度和剛度計算，還需要考慮主軸的裝配和軸上零件定位。4、篩孔大小及數(shù)量的選擇對生產(chǎn)率的影響。5、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理安排，三維建模的建立。首先，進(jìn)行系統(tǒng)總體方案的設(shè)計，其中包括各主要機構(gòu)的設(shè)計及相關(guān)計算參數(shù)；其次，對主要零部件（如錘頭、主軸等）進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計、計算與校核；再者，確定其它各組成部分；最后，根據(jù)所確定數(shù)據(jù)繪制不少于3張A0圖紙和其三維立體模型，并完成不少于20000字的設(shè)計說明書。3研究方法技術(shù)路線：（1）熟悉設(shè)計對象，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解錘式破碎機的發(fā)展史、類型以及優(yōu)缺點等，為整個設(shè)計奠定基礎(chǔ)，做最基本的準(zhǔn)備。（2）根據(jù)錘式破碎機的工作原理，確定其傳動方式和選擇電動機的型號。（3）通過查詢機械設(shè)計相關(guān)手冊以及其他資料，根據(jù)計算公式，對錘式破碎機的主要工作部件（如主軸、轉(zhuǎn)子、錘頭等）進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，并進(jìn)行必要的校核計算。（4）繪制錘式破碎機的整體裝配圖和主要零部件圖；運用繪圖軟件繪制錘式破碎機的三維立體模型。 (5) 撰寫設(shè)計論文，闡述設(shè)計依據(jù)，說明設(shè)計內(nèi)涵。根據(jù)已經(jīng)得到的設(shè)計結(jié)果，闡述其中的設(shè)計方法和依據(jù)，整理成文。4研究的總體安排和進(jìn)度計劃：第1周：熟悉課題，查詢相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料；第2周：閱讀參考書，確定系統(tǒng)總體設(shè)計方案，完成開題報告及外文翻譯；第3周：初步確定錘式破碎機的各主要機構(gòu)的方案設(shè)計；第4周：完善各主要機構(gòu)的方案設(shè)計及三維建模；第5周：對主要參數(shù)計算；第6周：對錘式破碎機主軸的設(shè)計及強度計算；第7周：確定傳動方式及其計算；第8周：對錘式破碎機的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計；第9周：校核各部分部件的計算；第10周：利用AutoCAD、Pro/E等軟件繪制圖紙；第11周：修改并完善圖紙；第12周：編寫設(shè)計說明書；第13周：課題答辯。5主要參考文獻(xiàn)：1郎寶賢，郎世平.破碎機M.北京：冶金工業(yè)出版社，2008年2永登水泥廠.錘式破碎機M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1976年3 高殿榮，王益群.液壓工程師技術(shù)手冊（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016年4 周征、段國林、岳磊、許紅靜. 錘式破碎機可重用的動態(tài)仿真和數(shù)字化分析J.北大核心.2010,15 邱宣懷.機械設(shè)計手冊（第四版）.高等教育出版社,2006年6 成大先.機械設(shè)計手冊.化工工業(yè)出版社,1993年7 胡家秀.簡明機械零件設(shè)計選用手冊.機械工業(yè)出版社,1999年8 蘭興明.錘式破碎機的結(jié)構(gòu)改進(jìn)J .中國設(shè)備工程.2002 ,109 岳磊.錘式破碎機裝機功率仿真及結(jié)構(gòu)分析D.河北工業(yè)大學(xué).201010 中國機械工程學(xué)會塑性工程學(xué)會.鍛壓手冊（第3版）.北京：機械工業(yè)出版社，2015年11孫恒，陳作模，葛文杰.機械原理.高等教育出版社（第八版），2001年12柏福.基于數(shù)字樣機的錘式破碎機參數(shù)化建模方法研究.河北工業(yè)大學(xué).2012年13駱鐵楠.錘式破碎機的載荷分析與優(yōu)化設(shè)計J.煤礦機械.2013（04） 14ShigleyJ E,Uicher JJ.Theory of machines and mechanisms.NewYork:McGraw-Hill Book Company,198015 Stefan Lindstedt Anton Bolander. Automation and Optimization of Primary Gyratory Crusher Performance for Increased Productivity. Master of Science in Engineering Technology Mechanical Engineering.2015 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日教研室意見： 通過，同意開題 教研室主任簽名： 年 月 日學(xué)院意見： 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)手冊設(shè)計（論文）題目： 1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模 1213Hammer Crusher Structural Design And 3D Modeling 學(xué)生姓名 學(xué)號 年 級 專業(yè)（全稱） 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 所在學(xué)院 機電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄第一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日第二次指導(dǎo)記錄：指導(dǎo)地點 年 月 日第三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日第四次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第五次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日第六次指導(dǎo)記錄：指導(dǎo)地點 年 月 日第七次指導(dǎo)記錄：指導(dǎo)地點 年 月 日第八次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第九次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十一次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十二次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 第十三次指導(dǎo)記錄： 指導(dǎo)地點 年 月 日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期匯報表學(xué)生姓名專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化學(xué) 號設(shè)計（論文）題目1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維建模畢業(yè)設(shè)計（論文）前期工作小結(jié)一、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作任務(wù)的進(jìn)展情況 1.利用寒假時間進(jìn)行實習(xí)，將學(xué)校所學(xué)專業(yè)知識應(yīng)用于實際，進(jìn)一步鞏固自己的專業(yè)知識。大學(xué)所學(xué)知識較為局限通過實習(xí)可以拓寬自己的知識面，提高自己的發(fā)散性思維為，為接下來的畢業(yè)設(shè)計做好準(zhǔn)備。 2.收集有關(guān)自己畢業(yè)設(shè)計的資料，為后續(xù)設(shè)計做準(zhǔn)備。3.完成開題報告、外文文獻(xiàn)及其翻譯。4.針對畢業(yè)設(shè)計的有關(guān)尺寸進(jìn)行初步計算、強度校核并做好記錄。根據(jù)自己計算出來的尺寸完成三維建模。二、工作中遇到的問題 在設(shè)計過程中對于一些計算參數(shù)的查表不是很靈活、對于三維軟件的使用也不是很得心應(yīng)手。在繪制二維圖時，對一些制圖標(biāo)準(zhǔn)也很模糊。三、下一步的工作打算1.根據(jù)前期所做的記錄完成畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫，同時完成二維圖的繪制以及ppt的制作，準(zhǔn)備開始答辯2.完成二維圖和三維圖的繪制。指導(dǎo)教師意見簽名： 年 月 日學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期情況檢查表 學(xué)院名稱： 機電工程學(xué)院 檢查日期： 2018 年 4 月 27 日學(xué)生姓名專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師設(shè)計（論文）題目1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模工作進(jìn)度情況 是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度是 能否按期完成任務(wù)能 工作態(tài)度情況(態(tài)度、紀(jì)律、出勤、主動接受指導(dǎo)等) 質(zhì)量評價(針對已完成的部分) 存在問題和解決辦法 檢查人簽名 教學(xué)院長簽名 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表學(xué)院： 機電工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生： 學(xué)號： 題目： 1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模 評價項目評價要素成績評定優(yōu)良中及格不及格工作態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，按時出勤能按規(guī)定進(jìn)度完成設(shè)計任務(wù)選題質(zhì)量選題方向和范圍選題難易度選題理論意義和實際應(yīng)用價值能力水平查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力綜合運用知識能力研究方法與手段實驗技能和實踐能力創(chuàng)新意識設(shè)計論文質(zhì)量內(nèi)容與寫作結(jié)構(gòu)與水平規(guī)范化程度成果與成效指導(dǎo)教師意見建議成績是否同意參加答辯評語： 指導(dǎo)教師簽名：年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表學(xué)院： 機電工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生： 學(xué)號： 題目： 1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模 評價項目評價要素成績評定優(yōu)良中及格不及格選題質(zhì)量選題方向和范圍選題難易度選題理論意義和實際應(yīng)用價值能力水平查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力綜合運用知識能力研究方法與手段實驗技能和實踐能力創(chuàng)新意識設(shè)計論文質(zhì)量內(nèi)容與寫作結(jié)構(gòu)與水平規(guī)范化程度成果與成效評閱教師意見建議成績 是否同意參加答辯 評語： 評閱教師簽名：年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及綜合成績評定表學(xué) 院機電工程學(xué)院 專 業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 設(shè)計論文題 目1213錘式破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計與三維建模 答辯時間 年 月 日 時 分至 時 分答辯地點 答辯小組成 員姓名職稱答辯記錄提問人提問主要內(nèi)容學(xué)生回答摘要 答辯記錄人簽名：答辯小組意見答辯評語： 答辯成績： 答辯小組組長簽名：綜合成績評定指導(dǎo)教師評定成績評閱教師評定成績答辯成績綜合評定成績100（30）100（30）100（40）優(yōu)秀答辯委員會主任簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯學(xué)生姓名班 級學(xué) 號學(xué)院名稱機電工程學(xué)院專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師2018年5月26日燒結(jié)廠反擊式破碎機的AISI A2工具鋼打漿機頭的開發(fā)摘要介紹了一臺沖擊式破碎機的工具鋼（AISI A2）打漿機頭的故障分析，以及開發(fā)合適的熱處理工藝以改善其性能。打手頭因其針孔位置的脆性斷裂而過早失效。該研究包括目視檢查，斷層成像，化學(xué)分析，使用光學(xué)和掃描電子顯微鏡（SEM）表征微結(jié)構(gòu)，EDS分析以及顯微硬度分布的測定。使用SEM和EDS分析的微觀結(jié)構(gòu)表征揭示了馬氏體基體中的大量連續(xù)的粗碳化物網(wǎng)狀物。它增加了硬度（64HRC）以及基體的不均勻性（如微觀硬度分布圖所示），并降低了韌性（3J），因為粗碳化物網(wǎng)絡(luò)非常硬且脆。在制造商方面，奧氏體化溫度和熱處理的回火溫度都較低。新推薦的熱處理導(dǎo)致較少量的不連續(xù)Cr-碳化物以及大量均勻分布在整個基體中的細(xì)小沉淀物，從而使硬度（59 HRC）和韌性（6.5 J）達(dá)到應(yīng)用所需的最佳組合。按照推薦的熱處理工藝生產(chǎn)的打漿機機頭表現(xiàn)出比以前更好的性能（壽命增加4倍）。關(guān)鍵詞反擊式破碎機；錘子；AISI A2；工具鋼；網(wǎng)狀碳化物；脆性斷裂；韌性；熱處理介紹燒結(jié)礦被用作高爐煉鐵的原料。燒結(jié)是一種通過初期熔合將基礎(chǔ)混合物凝聚成多孔物質(zhì)的過程?；A(chǔ)混合材料是通過按比例混合鐵礦粉，地面助熔劑材料，磨碎的焦炭粉和還原混合物，然后在堆場中逐層堆積來制備的。基料混合原料的顆粒是燒結(jié)礦質(zhì)量的重要因素。通過在沖擊式破碎機中破碎，然后以適當(dāng)?shù)谋壤Y分和混合不同的顆粒來實現(xiàn)正確的造粒。在燒結(jié)礦中用作助熔劑的石灰石和純橄欖石通過吊桿重新加熱輪回收，并送到三臺150 tph的錘磨機中，稱為初級破碎機，然后將它們送到二級破碎機（Hammer Mills）中，它們被研磨成3.2毫米的大小。 粉碎后，將這些材料篩分并儲存在配料箱中。該沖擊式破碎機廣泛用于粉碎石灰石，白云石和純橄欖石等原料，用于燒結(jié)配料的床上用品和混合設(shè)備。它使用多個旋轉(zhuǎn)攪拌頭（錘子）通過撞擊固定在機器沖擊壁上的磨削襯套來粉碎原材料1。打漿機頭在鋸齒形周向排列的攪拌臂幫助下連接到轉(zhuǎn)子軸（圖1）。通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)錘頭與沖擊壁之間的距離，可以改變破碎機的顆粒產(chǎn)品的細(xì)度。圖1 (a)沖擊式破碎機，顯示了轉(zhuǎn)子軸比頭總成，(b)更近地觀察一個打頭。沖擊式破碎機的攪拌頭在脆性斷裂下經(jīng)常失?。ㄔ?5天內(nèi)）。打擊面上打擊頭的逐漸磨損是一種正常的失效模式，而其突然的脆性斷裂是一個值得關(guān)注的問題。沖擊式破碎機中的錘頭或錘頭不僅會受到磨損，還會受到?jīng)_擊或沖擊載荷的作用。因此，打擊頭材料的韌性是延長錘子硬度或耐磨性能的重要因素2-6。每個月都需要更換大量的打漿機頭，因為它們經(jīng)常發(fā)生破損，導(dǎo)致維護(hù)成本高和生產(chǎn)損失。在現(xiàn)有的文獻(xiàn)2-10中提供了關(guān)于合金鑄鐵和AISI H11，H13，D2和M2等工具鋼的幾項工作，這些文獻(xiàn)涉及微觀結(jié)構(gòu)和機械特性。但是在空氣淬火工具鋼AISI A2及其作為反擊式破碎機（錘式破碎機）中的打漿機頭材料的應(yīng)用在公開文獻(xiàn)中很少見。此外，在現(xiàn)有文獻(xiàn)中沒有關(guān)于AISI A2工具鋼作為粉碎錘的性能的工業(yè)或應(yīng)用數(shù)據(jù)。這項工作提出了對AISI A2攪拌頭過早失效的根本原因進(jìn)行分析，并開發(fā)合適的熱處理工藝以改善其性能。實驗程序和結(jié)果實地考察和視覺觀察燒結(jié)廠有兩臺原料床上用品和混合（RMBB）單元，分別是RMBB1和RMBB2，其中有6臺沖擊式破碎機和7臺沖擊式破碎機。 沖擊式破碎機粉碎燒結(jié)中使用的助熔劑材料，如石灰石，白云石，輝石巖等。以約675rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的初級破碎機首先將原材料從-50mm的網(wǎng)孔破碎成 -15毫米。然后這些再次在具有約830rpm的二次破碎機的幫助下破碎成大小-3.15毫米。破碎機的容量大約為125噸/小時，它包含40-52個打漿機頭。圖1（a）顯示了轉(zhuǎn)子軸攪拌頭組件。 打漿機頭在幫助下附在打漿機臂上。如圖1（b）所示，銷子插入打擊頭內(nèi)的孔中。 圖2（a）和（b）顯示了不合格的攪拌器頭從其針孔位置斷裂。 失效攪拌器頭部的斷裂表面（圖2c和d）顯示明亮的顆粒外觀，表明脆性斷裂。 打擊頭的另一端被發(fā)現(xiàn)磨損（圖2a和b），原因是在輸入助焊劑材料磨損時受到磨損或撞擊。 雖然攪拌器頭表面的逐漸磨損是所需的失效模式，但在服務(wù)期間從針孔位置斷裂是一個必須解決的問題。圖2 (a，b) 打樣頭樣品在打孔位置處失敗(c，d)靠近打頭針孔附近的裂縫面斷口包含斷裂表面的小樣品在斷裂發(fā)生位置的針孔附近被切割。 將樣品進(jìn)行超聲波清洗以檢查裂隙表面。 使用在15kV的加速電壓下操作的掃描電子顯微鏡（SEM）（型號：JXA6400，JEOL，Japan）檢查斷裂表面。 在各種放大率下記錄斷裂表面各個位置的顯微照片。 如圖3所示，檢查裂紋萌生區(qū)附近的斷裂表面顯示斷裂表明脆性斷裂。 攪拌頭的脆性斷裂表明其在使用過程中的沖擊載荷下失效。圖3分形圖(92000)失敗的擊劍頭顯示了脆性斷裂的分裂。物料從失敗的打漿機機頭上切下一小塊樣品，并準(zhǔn)備進(jìn)行化學(xué)分析。樣品的化學(xué)分析使用X射線熒光光譜法（XRF）進(jìn)行;碳（C）和硫（S）含量采用紅外燃燒技術(shù)測定。打擊頭的化學(xué)分析結(jié)果匯總在表1中。化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)更接近AISI A2（ASTM A681）等級的空氣淬火中等合金冷作工具鋼，其鉻（Cr）含量稍高，降低釩量（V）。錳，鉻和鉬是這種等級鋼中的主要合金元素，其賦予高淬透性并且鋼可在空氣中硬化。 AISI A2提供了在使用中原材料粉碎操作所需的耐磨性和韌性的最佳組合。圖4給出了從制造商那里得到的攪拌機頭的熱處理周期。鑄造材料在850-870下熱處理1h / in。隨后空氣冷卻。風(fēng)冷材料在175-200的溫度范圍內(nèi)以兩個階段回火3h / in。表1錘頭頭樣品化學(xué)分析(wt%)。表1 beater頭樣品化學(xué)分析(wt%)。SampleCMnSiSPCrMoVWBeater head1.010.670.500.0300.0265.71.020.120.010ASTM A681 type A20.951.050.410.10.50.03 max0.03 max4.755.50.91.40.150.5（a） （b）圖4 (a) 錘頭制造商所給出的典型熱處理時間表，(b)推薦的錘頭熱處理周期微觀結(jié)構(gòu)檢查從失敗的攪拌頭上切下樣品用于橫截面的微觀結(jié)構(gòu)檢查。然后將樣品安裝在樹脂中，研磨并使用標(biāo)準(zhǔn)金相技術(shù)拋光。用Villelas試劑（1g苦味酸，5mL鹽酸和100mL乙醇）蝕刻后，在光學(xué)顯微鏡（Leica，型號：DMRX，德國）上檢查橫截面。在圖5（a）和（b）中顯示了破碎打擊頭的橫截面的典型顯微照片。打擊頭橫截面的微觀檢查揭示了馬氏體基體和晶界上的鏈狀塊狀碳化物網(wǎng)絡(luò)（圖5a和b）。碳化物表現(xiàn)為明亮的相，它們優(yōu)先沿著晶界聚集。使用圖像分析軟件在各個領(lǐng)域測量碳化物的面積分?jǐn)?shù)。發(fā)現(xiàn)碳化物的平均面積分?jǐn)?shù)為7.20.45。打擊頭元件所需的最重要的材料特性是硬度，韌性和耐磨性。隨著碳化物數(shù)量的增加，硬度和耐磨性也增加，但在熱處理時必須小心，以避免韌性損失2,3,6,7。粗大的碳化物團(tuán)簇對韌性產(chǎn)生不利影響;在使用過程中，碳化物易碎易于引發(fā)裂紋2,8,9。圖5失敗錘頭的微觀結(jié)構(gòu):(a)微觀結(jié)構(gòu)(950)顯示馬氏體基體和碳化物網(wǎng)絡(luò)在晶界處(b)放大后的微觀結(jié)構(gòu)(9200)顯示在前奧氏體晶界的連續(xù)碳化物網(wǎng)絡(luò)。掃描電子顯微鏡和EDS分析在加速電壓為15kV的掃描電子顯微鏡（SEM）的幫助下，對樣品的蝕刻橫截面進(jìn)行了檢查，以了解其微觀結(jié)構(gòu)以及元素表征。顯微照片顯示在晶界有粗大的碳化物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，還有一些帶有馬氏體基體的細(xì)小球狀沉淀物（圖6a和b）。進(jìn)行晶界網(wǎng)絡(luò)的能量色散譜（EDS）以及細(xì)小沉淀物（如圖6a和b所示），進(jìn)行元素化表征，分析結(jié)果匯總在表2中。 EDS分析表明，基體內(nèi)的晶界網(wǎng)絡(luò)和細(xì)小沉淀物是碳化鉻。碳化物化學(xué)計量不能通過EDS微觀分析確定。但是對類似材料2,10,11的文獻(xiàn)調(diào)查，如AISI H11，H13，M2，D2等，以及早期文獻(xiàn)5,12-15討論的類似碳化物的電子探針顯微分析表明，邊界碳化物網(wǎng)絡(luò)為M7C3型（原碳化物）和細(xì)小球狀沉淀物為M23C6（其中M = Cr）型（次碳化物）。如圖6（b）所示，在晶界處的大塊碳化物網(wǎng)狀骨架狀形態(tài)顯然表明它的共晶起源（一次碳化物），即起始于凝固階段2,5,8- 10，13。 另一方面，基體中細(xì)小的球狀析出物表明在鑄件熱處理過程中形成的二次碳化物2,5,8,11。（a） (b)圖6 錘頭樣品截面的SEM顯微圖(a)微圖(91000)，在馬氏體基體中，在晶界處顯示粗碳化物網(wǎng)絡(luò)，并在馬氏體基體內(nèi)呈現(xiàn)細(xì)析出物(b)顯微圖(91500)顯示了粗碳化物網(wǎng)絡(luò)中EDS分析的位置，以及矩陣內(nèi)的細(xì)析出物。表2 EDS的結(jié)果在不同的分析(wt %)如圖6所示位置C附注111.710.4016.680.6864.56.03二次碳化物219.3540.9230.638.71主要的硬質(zhì)合金31.004.830.5092.710.96矩陣49.640.4812.4073.723.76二次碳化物517.2131.6745.086.03主要的硬質(zhì)合金61.055.3392.231.39矩陣硬度測量在標(biāo)準(zhǔn)ASTM E384后，從失敗的錘頭制備的樣品的截面上測量了宏觀和顯微硬度值。在Vickers硬度試驗機中，用30kgf的負(fù)載測量了宏觀硬度值。在橫截面隨機位置進(jìn)行了5次測量，得到平均宏觀硬度值;macro-hardness值被發(fā)現(xiàn)78112 HV30(相當(dāng)于&64 HRC)。AISI A2工具鋼材料的宏觀硬度較高，由于材料的硬度較高，對其韌性有不利影響。顯微硬度值在500 lm的一個固定間隔內(nèi)，由一組50gf的微維氏硬度試驗機和15 s的壓痕持續(xù)時間進(jìn)行測量;顯微硬度剖面如圖7(a)所示。硬度值在600-1000 HV0.05的范圍內(nèi)變化。除硬度剖面外，還分別測量了一些晶界碳化物網(wǎng)絡(luò)的顯微硬度值。電石網(wǎng)絡(luò)的平均顯微硬度測定為1375 15 HV0.05;在現(xiàn)有文獻(xiàn)12,16中，發(fā)現(xiàn)碳化物網(wǎng)絡(luò)的微硬度值與M7C3型主要碳化物的值(1400 HV)相似。圖7在橫截面上測量的顯微硬度剖面錘頭(a)破壞的錘頭 (b)在推薦的熱處理之后測量沖擊韌性在標(biāo)準(zhǔn)沖擊試驗機（Striking Energy：30010 J）的幫助下，在環(huán)境溫度下，根據(jù)IS 1757：1988 17，使用V型缺口夏比試樣進(jìn)行樣品沖擊試驗。 至少進(jìn)行了三次測試以獲得打擊頭樣品的平均沖擊能量值。 樣品的平均沖擊能量值為30.2 J。在實驗室中對打頭的熱處理進(jìn)行改進(jìn)攪拌頭制造商給出的熱處理產(chǎn)生了具有顯著粗粒的微觀結(jié)構(gòu)邊界碳化物網(wǎng)絡(luò)。 粗晶界碳化物網(wǎng)絡(luò)不利地影響材料的韌性，使其在沖擊下容易斷裂2,8。 在目前的調(diào)查中，對一些鑄型打頭材料(由同一制造商提供)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臒崽幚?。熱處理是在可控氣氛爐中進(jìn)行的。材料被預(yù)熱到788攝氏度，并保持在這個溫度直到被浸泡。然后,加熱到954C和1 h /in。最大的橫截面。奧氏體化后,材料從熔爐中取出并在空氣中冷卻，然后在兩個階段立即回火，溫度為200-250攝氏度。熱處理后的顯微結(jié)構(gòu)表征在實驗室中，用“顯微結(jié)構(gòu)檢查”一節(jié)所述的方法，制備了一種樣品，并在實驗室中對其進(jìn)行了熱處理。光學(xué)顯微結(jié)構(gòu)如圖8(a)和(b)所示，微觀結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為馬氏體基體，在晶界處有少量初級共晶碳化物。但這些碳化物的形式并不是連續(xù)的網(wǎng)絡(luò),而他們是不連續(xù)的,出席一些晶界上的離散位置聯(lián)合國就像觀察圖5(a)和(b)。掃描電子mi - croscopy(SEM)以及碳化物的EDS分析進(jìn)行了研究其形態(tài)和類型。SEM和EDS分析表明，在晶界和許多球狀精細(xì)碳化物(副碳- m23c6型)的晶界和大量球狀精細(xì)碳化物的分布均勻分布在整個基質(zhì)中，如圖9和表3所示。圖8 (a)在建議熱處理后，錘頭的微結(jié)構(gòu)(950)(b)微觀結(jié)構(gòu)(9200)在前奧氏體晶界的離散位置上顯示出具有不連續(xù)碳化物的馬氏體基體。圖9在前奧氏體晶界處的不連續(xù)碳化物網(wǎng)絡(luò)(92500)以及在基體內(nèi)的精細(xì)球狀碳化物析出物。實驗室熱處理后的機械特性在實驗室中對鑄坯頭塊進(jìn)行熱處理后，對試樣進(jìn)行硬度和沖擊韌性值的測試，分別在“硬度測量”和“沖擊韌性測量”各部分進(jìn)行分析。macro-hardness值測量是67010高壓(相當(dāng)于59 HRC)。如圖7(b)所示，在樣品的橫截面上測量的mi- cror硬度值的剖面如圖7(b)所示。在實驗室處理的beater頭塊熱處理的硬度值(600-750 HV)比在制造商端處理的600 - 1000hv更低。目前的硬度值與典型AISI A2工具鋼的(60 HRC)一致10,18。此外，測量的顯微硬度剖面(圖7b)與較早的測量值相對平滑或均勻。用v形缺口試樣進(jìn)行了熱處理后的錘頭試樣的沖擊試驗。能量值的影響被測量是6.50.3 J顯示顯著改善(117%)相比,韌性的制造商。這兩種樣品的硬度剖面和沖擊韌性的差異(即:由于采用了新的熱處理計劃，生產(chǎn)出的熱處理樣品和現(xiàn)有的實驗室熱處理樣品都是由原始碳化物的粗化網(wǎng)絡(luò)相對自由的。碳化物的粗連續(xù)網(wǎng)絡(luò)增加了硬度，但在沖擊荷載作用下，粗碳化物管網(wǎng)破壞的韌性增加了2,8。討論通過分析，找出了沖擊破碎機錘頭失效的根本原因，并通過適當(dāng)?shù)臒崽幚矸椒▽ζ溥M(jìn)行了開發(fā)。失敗的打頭樣品的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性均表明熱處理不當(dāng)。在鑄造過程中形成的粗硬碳化物網(wǎng)絡(luò)是有害的;在熱處理過程中，由粗連續(xù)碳化物網(wǎng)絡(luò)形成均勻分布在基體上的次生碳化物的細(xì)球狀沉淀物。使它們在某些位置不連續(xù)或分離，而不是減少它們的數(shù)量5。由制造商給出的熱處理時間表(圖4)顯示在淬火過程中，在淬火過程中，奧氏體化溫度較低2,18。在熱處理過程中，由于奧氏體化溫度較低，產(chǎn)生精細(xì)次生碳化物的mas-主要碳化物并沒有完全溶解在基體中;這產(chǎn)生了粗碳化物網(wǎng)絡(luò)，少量的精細(xì)碳化物析出，使材料脆性或韌性較差2,5,19。建議制造商采用“改善實驗室中攪拌器頭的熱處理”一段適當(dāng)?shù)臒崽幚碛媱?，以改善攪拌器頭的微觀結(jié)構(gòu);奧氏體化tem -perature預(yù)熱后增加到954C在788C和回火溫度增加到200 - 200C。新的熱處理保證了顯著的效果。在基體中粗碳化物的粗化網(wǎng)絡(luò)的溶解，然后是均勻分布在整個基體(圖8和圖9)的細(xì)小的球狀次生汽車-等待粒子的沉淀。推薦的熱處理時間安排導(dǎo)致了顯微結(jié)構(gòu)的改善，其硬度和韌性都得到了最佳的組合。材料的沖擊韌性從3增加到3.6.5 J。，根據(jù)a級AISI A2的規(guī)格要求，117%的硬度值。硬度剖面(圖7b)相對于較早的一個確保更均勻的矩陣，也表現(xiàn)出相對平穩(wěn)的趨勢。按照推薦的熱處理時間表生產(chǎn)的新噴頭，事實上，比早期的更適合于人工。服務(wù)期限為15天至2個月，即通過4次。新錘頭的失效模式也從突然的脆性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)橹饾u磨損在突出在表面上。結(jié)論從上述分析可以得出以下結(jié)論:(1)對AISI A2刀具鋼錘頭的斷口形貌和斷口形貌的觀察，表明其在沖擊載荷作用下，在脆性模式下的針孔位置失效。(2)微觀結(jié)構(gòu)檢查發(fā)現(xiàn)了大量粗顆粒的粗晶粒邊界網(wǎng)絡(luò)。粗碳鋼網(wǎng)的硬度高(64 HRC)，韌性較低(3 J)，使其易碎。(3)對beater head的熱處理進(jìn)度表進(jìn)行了分析，表明其不適當(dāng)?shù)奈⒔Y(jié)構(gòu)是由于低奧氏體化(850-870 C)的結(jié)果，以及在制造商端熱處理時的溫度(175-200 C)。(4)新推薦的熱處理時間表(預(yù)熱788C,奧氏體化在954C符合低下由兩個階段回火200 - 500C)導(dǎo)致少量的不連續(xù)和大量的細(xì)碳化物網(wǎng)絡(luò)分布式pre - cipitates回火馬氏體內(nèi)部的二次碳化物矩陣。改進(jìn)后的顯微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了硬度(59 HRC)和韌性(6.5 J)的最佳組合，使錘頭的使用壽命提高了4倍。參考文獻(xiàn)1Y. 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