切削和鑿削磨損量。
在球磨機(jī)的運動過程中,鋼球與物料之間產(chǎn)生相對滑動,或滑動兼滾動。磨料煤粉雖然硬度較低,但仍能造成磨具磨損,尤其是煤粉中含有18%左右的灰分,灰分中含有硬的SiO2、Al203,對表面可起切削作用,形成切屑,在煤粉表面留下溝槽,造成切削磨損。因為煤中的硬組份比例很低,所以只有磨面局部區(qū)域才有溝槽分布不均。由于硬組分磨粒硬度不同,尺寸不同,因此形成的溝槽深而淺,寬而窄。另外,由于耐磨鋼球的運動形式復(fù)雜,切割路徑不同,在相對滑移過程中切削距離較長,造成磨溝較長。滑動兼滾動時,產(chǎn)生了短程切削,產(chǎn)生了較短的槽道。在鋼球落下和受到?jīng)_擊時,局部鑿洞,形成孤立的鑿坑。因此最終在微磨面上形成縱橫交錯、雜亂分布的切削槽和孤立的切削坑,在局部軟化區(qū)域形成嚴(yán)重的切削磨損。
變形與磨損;
在球磨機(jī)中,鋼球與物料相對滑動,沖擊接觸時,除直接切削和鑿削外,當(dāng)沖擊功很大時,還會有犁溝和鑿削變形伴隨發(fā)生,這種變形指的是表面的局部塑性流動,金屬會被推向溝槽和鑿削凹坑的外側(cè),在物料重復(fù)作用下,金屬會反復(fù)變形,由于應(yīng)變疲勞產(chǎn)生裂紋,裂紋擴(kuò)大,連接形成犁屑狀,自表面脫落。高硬度材料形成的變形磨損作用較小;低硬度、高塑性材料形成的變形磨損較大。
三、疲勞磨損。
球磨工作時,耐磨鋼球總會受到?jīng)_擊和碰撞,球表面一定會出現(xiàn)疲勞過程,根據(jù)疲勞過程的大小,可以分為宏觀疲勞和微觀疲勞兩種。鑄造球坯(低碳白口和中錳球鐵)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象,鍛鋼球坯出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象,如果鋼材質(zhì)量不好,還可能出現(xiàn)宏觀疲勞,但主要是表面微觀疲勞剝落。其疲勞過程包括疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展兩個階段,疲勞裂紋的形成與應(yīng)力狀態(tài)及材料有關(guān)。鑄球件冶金質(zhì)量差,存在著鑄造缺陷(氣孔、縮孔、夾雜等),在缺陷處應(yīng)力集中,易產(chǎn)生裂紋,在短疲勞周次擴(kuò)展到邊緣,形成宏觀塊狀剝落,造成表面失圓。這是鑄鋼球在宏觀疲勞剝落中所特有的危害最大的一種磨損形式。四是脆性剝離。
鑄鐵球體內(nèi)處于脆性第二相(滲碳體,石墨)的鑄鐵球體在磨損過程中產(chǎn)生開裂、斷裂和剝落,形成較小的剝落坑。脆性剝落促進(jìn)了微疲勞淺部剝離。上述幾種機(jī)制并非同時在鋼球磨損中起主要作用,而在不同材料和不同工況下起主要作用的磨損機(jī)制或不同程度的磨損機(jī)制中,大致有以下四種情況。大型機(jī)采用不同尺寸的球磨機(jī):從現(xiàn)場使用情況來看,低碳白口鑄鐵在大型機(jī)中破碎率較高,亞表層裂紋形成較為嚴(yán)重。結(jié)果表明,在大磨機(jī)上,耐磨鋼球受沖擊作用較大,以疲勞剝落、脆性剝落為主,切割破壞機(jī)理次之;但在小磨機(jī)中,第二級機(jī)構(gòu)的比例發(fā)生了變化,耐磨鋼球的磨損失效主要表現(xiàn)為切削和變形機(jī)構(gòu)。