叶片是抛丸机中最容易磨损的零件，也是机械工业中消耗较大的磨损零件。它的使用寿命对合金材料和资金的利用率以及抛丸机的生产效率有很大的影响。近年来，人们对高铬白口铸铁及其在抛丸机叶片上的应用进行了大量研究，大大提高了叶片的质量和性能。今天，青岛华盛泰抛丸机小编给大家介绍一下：

　　一、叶片的失效形式

　　抛丸机主要由叶轮、定向套筒、分丸轮和叶片组成。工作时，叶轮转速高达2000转/分以上。大量的射弹从叶片的入口端通过弹丸分离轮被抛入，使得叶片受到射弹的冲击。此后，一方面，在科里奥利惯性力的作用下，射弹以很大的正压力压在叶片上。另一方面，在离心力的作用下，它以非常高的速度向出口端移动。离出口端越近，叶片上的正压力和射弹向外的运动速度就越大。最后，以60-80米/秒或更高的速度将其抛向待清洁工件的表面。此外，出口处的叶片还以较高的相对速度与大量反弹射弹碰撞，并承受较大的局部冲击应力。

　　可以看出，在叶片的工作过程中，表面不仅由于与弹丸的强烈摩擦而磨损，而且受到弹丸的冲击而产生局部冲击应力。因此，叶片的主要失效模式是冲击磨损。冲击应力加剧了磨损过程，使带有微裂纹和铸造缺陷的叶片因断裂而失效。

　　弹丸的材料主要是白口铸铁丸和铸钢丸，它们对叶片的磨损过程有不同的影响。铁球的硬度较高，但当它们与刀片碰撞时，很容易破碎，形成尖锐的尖角。当它在刀片上以很大的压力移动时，刀片会产生严重的切削磨损。钢丸的硬度较低，但不容易开裂，能保持圆钝的外观，对刀片的切割效果较弱。因此，由钢丸制成的刀片的使用寿命比由铁丸制成的刀片的使用寿命长得多。

　　为了提高叶片的抗冲击磨损能力，要求材料不仅要有高硬度，还要有足够的韧性。

　　二.叶材料和化学成分的选择

　　国内外，高铬白口铸铁(含铬13% ~ 22%)主要用于抛丸机叶片。与低铬或中铬白口铸铁相比，它具有以下特点:

　　(1)中低铬白口铸铁中，共晶碳化物为M3C型，硬度低(800 ~ 1100 HV)；高铬白口铸铁中的共晶碳化物为M7C3型。

　　硬度高达1300~1800HV，具有较高的耐磨性。

　　(2)中低铬白口铸铁中M3C型碳化物呈网状分布，切断了基体的连续性，降低了铸铁的韧性，而M3C 3型碳化物呈块状，显著提高了基体的韧性；

　　(3)热处理可以改变基体结构，有利于调整硬度和韧性，达到最佳匹配状态。

　　其化学成分的测定原理是:

　　(1)铬和碳的含量比率应控制在4.0至8.0 [7]之间。铬和碳是决定高铬铸铁组织和性能的主要元素。它们具有很强的亲和力，可以形成碳化铬，碳化铬可以溶解在奥氏体中并强化金属基体。铬和碳含量的比率决定了碳化物的类型:当该比率超过4.0时，几乎所有高硬度的M7C3碳化物都形成了，从而提高了材料的整体硬度和韧性。铬和碳的含量也决定了高铬铸铁中碳化物的体积分数。碳化物的高体积分数有助于提高耐磨性，但韧性降低。因此，含碳量超过310%的高铬铸铁主要用于中低应力磨损条件。然而，当碳含量低于310%时，它主要用于高应力冲击磨损条件。

　　抛丸机叶片寿命的研究现状

　　表1两种高铬耐磨白口铸铁的牌号和化学成分

　　(2)为了提高淬透性，可以适当添加钼、铜和其他元素[8]。一部分钼进入碳化物，一部分溶解在奥氏体中。溶解在奥氏体中的钼和铜的共同作用可以进一步提高淬透性。钼含量可达3.0%。尽管铜能提高淬透性，但它在奥氏体中的溶解度很小(约2.0%)。为了防止游离铜在晶界沉淀，铜含量不应超过1.2%。

　　(3)为了提高耐磨性，可以加入强碳化物形成元素，如钒[9)、铌[10]等。钒和铌的加入可形成硬度高达2600～2800 HV的非常稳定的VC和NbC，并可防止奥氏体晶粒长大。

　　三、叶片微结构的要求

　　高铬铸铁的铸态组织是共晶碳化物M7C3+奥氏体及其转变产物。硬化热处理后，显微组织为共晶碳化物+次生碳化物+马氏体+残余奥氏体。高铬铸铁的基体组织和碳化物对叶片的耐磨性和韧性有很大影响。

　　3.1矩阵结构应满足叶片的工况要求

　　热处理后叶片的基体组织主要为马氏体+残余奥氏体。通过热处理，马氏体的含碳量和硬度能够满足叶片的工作条件。当使用铁球时，刀片主要受到切削磨损，马氏体应具有高碳含量以确保足够的硬度。使用钢丸时，叶片的失效主要是产生裂纹，导致材料剥落，因此马氏体中的碳含量应适当降低，以提高韧性[1]。

　　至于残余奥氏体的作用，有人认为[4，11]对耐磨材料的磨损特性有有利的影响。残余奥氏体越多，韧性越好。这是因为奥氏体具有防止碳化物间裂纹扩展的能力。有人还认为，[12]当叶片在反复冲击条件下工作时，残余奥氏体在反复冲击下会发生马氏体相变，这将促使基体开裂和材料剥落。

　　一些国外工厂生产的高铬铸铁刀片指出，大多数耐磨刀片含有不到5%的马氏体基体。

　　残余奥氏体。残余奥氏体越多，使用寿命越短。这就提出了提高叶片耐磨性的基体结构要求。3.2定向或细化碳化物

　　当高铬铸铁的铬含量超过10%时，显微组织中的碳化物主要由M7C3碳化物组成，连续性较差。这些碳化物嵌在基体中，有利于提高铸铁的韧性。

　　做爱。然而，碳化物的取向和尺寸对高铬铸铁的耐磨性也有很大的影响。有两种方法可以改善其取向和尺寸:首先，在铸造过程中，铁水依次凝固以获得定向排列的碳化物[1(见图1)。该碳化物垂直截面硬度为1989HV，明显高于纵向截面硬度1450HV。当磨损表面垂直于碳化物纤维的方向时，它具有更好的耐磨性。

　　另一种方法是在熔炼过程中进行变质处理，以精炼铸态碳化物。热处理后，碳化物的圆度进一步提高，削弱了对基体的分裂作用，从而有效地提高了韧性。

　　有人选择了RE2B2V对高铬铸铁叶片进行复合变质处理。最佳配比为re2s2铁:0.3% ~ 0.6%(添加量)，硼:0.06% ~ 0.08%，钒:0.1% ~ 0.3%。铸态试块的冲击值可达8 ~ 16j/cm2。

　　有人研究了稀土、钒、钛和硼变质对高铬铸铁的影响。结果表明，碳化物呈块状，隔离程度明显提高，尺寸也明显细化(见图2)。韧性增加60% ~ 160%，磨损失重减少17% ~ 47%，但硬度变化不明显。

　　有些人使用既含有能强烈形成碳化物的元素又含有能强烈促进石墨化的元素的材料进行改性处理，从而细化晶粒，分离碳化物，并明显降低硫和氧含量。因此它

热处理后的冲击值高达8.3 ~ 13.2焦耳