高钒合金磨辊在对辊式破碎机上的应用

对辊式破碎机用于破碎中等硬度的物料（如石灰石、炉渣、烧结矿、硅酸盐、焦碳、煤、矿石等）的中、细碎作业。磨辊是对辊式破碎机的主要磨损零件，消耗量大。磨辊在实际使用时，磨损形式有磨粒磨损和表面疲劳磨损，同时，磨辊内孔需要进行机械加工，以便安装时与锥形轴紧密配合。因而，如何提高磨辊使用寿命，降低加工成本，减轻工人劳动强度成为需要迫切解决的问题。

一、磨辊材料的选择

磨辊表面的磨损形式主要是磨粒磨损和表面疲劳剥落磨损，所以要提高辊面的耐磨性，特别是当破碎硬度较高的物料时的耐磨性，只有在坚硬的马氏体基体上分布高硬度硬质相的材料才能适应这种磨损条件。高钒合金具有此特点。

二、高钒合金的机械性能

1、磨辊表层高钒合金（V10）的金相组织为离散分布的团球状、团块状的VC+回火马氏体+残余奥氏体。这种团球、团块状的碳化物对基体的割裂小，使磨辊耐磨层合金的韧性明显高于一般白口铁，同时由于这种分布于基体上的高硬度耐磨硬质点的特殊作用，使磨辊具有高的耐磨性。

2、表面耐磨层高钒合金具有很高的淬透性，空冷条件下可形成马氏体基体，使高钒合金具有较高的硬度。在适当的回火温度下马氏体转变为回火马氏体，残余奥氏体也分解转变为马氏体，加上高碳度的VC及铬、钼等碳化物的强化作用，使耐磨层高钒合金具有很高的硬度。

3、磨辊表面高钒合金耐磨层淬火回火后，由于组织中的碳化物呈团球、团块状弥散分布，对基体割裂较小，有利于提高材料的冲击韧性。因此，高钒合金的韧性明显高于一般白口铁，也比高铬铸铁高。

三、高钒合金磨辊的使用性能

磨辊在实际使用时，物料开始进入磨辊之间的咬合阶段，物料被磨辊挤压下移，其磨损主要是相对物料而言的三体磨粒磨损，其耐磨性主要取决于磨辊表面耐磨层合金的硬度及组织中的硬质相VC的硬度、形状和大小。高钒合金硬度高（58-65HRC），其组织中的VC硬度达2600HV，且呈团球状、团块状分散分布在马氏体基体上，能有效地阻碍磨粒的犁削运动，使犁沟变浅，对咬合区段的磨粒磨损表现出更好的耐磨性能。

咬合阶段之后，物料进入压碎阶段，其磨损主要是小的物料颗粒反复压入磨辊表面，这种使磨损表面反复变形的压痕造成表层金属的微观疲劳，在亚表层产生裂纹，产生小面积的金属剥落。高钒合金，在马氏体基体上分布的团球状耐磨硬质能有效的抵抗物料小颗粒压入磨损金属表面，使磨痕减小，变形的深度变浅，相对的疲劳剥落层变薄，即磨损失重减小，相对耐磨性增加。

通过实际生产使用及试验研究发现，当高钒合金磨辊材料中的VC粒度、形状及分布合适时，其作为硬质相的耐磨作用远大于产生微裂纹的有害作用，高钒合金磨辊在对辊式破碎中表现出优良的耐磨性。特别是加工物料硬度较高或含有较高硬度的硬质颗粒时，高钒合金磨辊的耐磨性明显优于常用的高锰钢及高铬铸铁磨辊。