破碎輥的耐磨性直接影響著輥式破碎機(jī)的性能，由于不合理的鑄造工藝和使用致使破碎輥磨損嚴(yán)重，制約著輥式破碎機(jī)的發(fā)展，因此，為了提高輥式破碎機(jī)的工作性能，必須加快研制破碎輥的鑄造新工藝。下面紅星機(jī)器針對(duì)破碎輥失效的形式，提出破碎輥的鑄造新工藝。

一、破碎輥的主要失效形式

1、由塑性變形引起的磨損

破碎輥在破碎物料時(shí)，一方面，被破碎物料在法向力的作用下嵌入破碎輥表面；另一方面，在切向力作用下沿破碎輥表面運(yùn)動(dòng)。硬度較低的物料會(huì)使破碎輥表面產(chǎn)生淺劃痕，物料硬度較高時(shí)，則會(huì)使破碎輥表面形成切削溝。

2、宏觀斷裂

破碎輥在使用過程中，出于自身材質(zhì)的韌性不足、內(nèi)部應(yīng)力過大、結(jié)構(gòu)不合理、鑄造缺陷過多或所受沖擊外力過大，可能造成宏觀斷裂，這一失效瞬間完成，造成的損失不可估量。因此在磨料磨損工況下進(jìn)行耐磨材質(zhì)的設(shè)計(jì)時(shí)，沖擊韌性是首先需要考慮的因素，即應(yīng)使耐磨工件既要有足夠的耐磨性，又要防止宏觀斷裂的發(fā)生。

二、破碎輥的鑄造新工藝

1、破碎輥的材質(zhì)選擇

目前，鑄造整體破碎輥所用的材料是以中、低碳鋼為主，只是不同的廠家通過添加不同的合金元素來提高其耐磨性。從實(shí)際使用情況來看，耐磨性能較差，效果并不理想。有的廠家為了克服中、低碳鋼材料耐磨性差的問題，采用在破碎輥上堆焊耐磨材料，該方法不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，堆焊層厚度薄，而且還會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力大、裂紋多及焊接不牢固等問題。為了解決上述問題，提高整體破碎輥的耐磨性，紅星機(jī)器研制的輥式破碎機(jī)的破碎輥鑄造新工藝采用了合金高錳鋼為主要材料。

2、外圓齒上鑲鑄硬質(zhì)合金棒的選擇

為了提高輥式破碎機(jī)整體破碎輥的耐磨性，在整體破碎輥的外圓齒上鑲鑄YG20硬質(zhì)合金棒，該合金棒為外購件，直徑為4～5mm，密度為13400～13800kg/m3、抗彎強(qiáng)度2400～2480MPa、硬度80～83.5HRA。

三、新工藝的優(yōu)勢(shì)

1、破碎輥采用消失模整體鑄造，無需拔模，并且尺寸精度高、加工余量少、表面光潔，克服了其他鑄造方法整體鑄造的一些缺陷。同時(shí)也不需要用手工焊接的方法在破碎輥上堆焊耐磨材料，既減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，又大大提高了整體破碎輥的使用壽命。

2、整體破碎輥采用高錳鋼為主要材料，該材質(zhì)初始硬度高，基體的強(qiáng)韌性好，鑲鑄的YG20硬質(zhì)合金棒形成硬質(zhì)相，達(dá)到了硬度好韌性佳的效果。

3、新工藝生產(chǎn)的整體破碎輥采用消失模鑄造方法和熱處理工藝，外表面用鐵丸砂，內(nèi)孔用石英砂，達(dá)到了同一鑄件不同部位有不同的硬度值。整體破碎輥中的齒輥孔需要加工，其硬度為30～35HRC，整體破碎輥的外圓齒不需加工，其基體硬度為40～45HRC，既保證了可加工性，又有較高的耐磨性。

4、新工藝生產(chǎn)的整體破碎輥鑲鑄的硬質(zhì)合金棒所需數(shù)量少，重量輕，成本低，工作過程中不易脫落，效果好。

5、新工藝生產(chǎn)的整體破碎輥采用鑄件余熱淬火處理的方法，既減少鑄件脫碳，又節(jié)約了二次加熱所需的能源。

新型破碎輥的鑄造工藝采用高錳鋼作為主體材料，并在外圓齒上鑲嵌硬性合金棒，通過了破碎輥的耐磨性能和抗沖擊韌性，是一種理想的耐磨材質(zhì)，促使選礦企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅度增加，收到了良好效果。

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