技術分享：顆粒機環模常用材質的耐磨耐蝕分析

      [環模 新聞資訊] 環模顆粒機是生產顆粒物料的主要機械，在現代社會中被廣泛應用于生物質燃料顆粒和飼料顆粒加工等行業中。

      環模顆粒機的工作過程

      電機驅動環模以一定的速度順時針旋轉，物料經過調質后由導料機構送入模輥間的工作區，在離心力和摩擦力的作用下物料緊貼環模內壁，壓輥借助物料與壓輥之間的摩擦力隨著環模和物料一起旋轉。隨著環模和壓輥的旋轉，物料被打攫入并不斷壓緊、擠壓，當壓力增大到足夠克服物料與模孔內壁的摩擦力時，物料以一定的密度被壓入模孔。隨著模輥的不斷旋轉，物料從模孔中擠出，經切刀切斷形成所需顆粒狀物料。

      由于環模是生物質顆粒機的關鍵零件，同時它也是最主要的易損件之—，環模的好壞會直接影響顆粒的質量和產量。如何選用環模和延長環模的使用壽命？今天寶殼從顆粒機環模常用材質等方面來分析環模的耐磨耐蝕。

      決定環模性能與使用壽命的因素

      在定制環模時我們要先了解一下決定環模性能與使用壽命的因素，折中地運用這些因素來選擇環模。

      1、耐磨性：多數環模的損壞是由于磨耗。壓模會因使用而引起表面磨損和模孔的增大，它的耐磨性隨著它的表面硬度、顯微結構和化學成分而變化。它主要由材料和熱處理的方法而決定。

      2、耐腐蝕性：某些添加在高溫、高壓下會引起點蝕，從而腐蝕壓模材料。抗腐蝕是影響壓模性能的最關鍵因素，高碳、高鉻的壓模具有很好的耐腐蝕能力。

      3、韌性：在制粒過程中壓模承受著巨大的沖擊力，可引起壓模及時損壞；超過工作時間也造成壓模的疲勞損傷。壓模的材料選擇、熱處理的方法、開孔率都是影響韌性的重要因素。

      三者之間的關系：

      耐磨性和韌性：提高壓模硬度能增強耐磨性，但會降低壓模的韌性，增加其脆性，因此必須將壓模的硬度限制在能保持使用所需限度的結構水平上。

      耐磨性、耐腐蝕性和韌性：壓模的金屬結構差和耐腐蝕性差會降低其耐磨性，壓模的抗沖擊能力也差，較容易開裂。

      韌性與開孔率：增加開孔率可能導致壓模易開裂。

      顆粒機常用環模材質

      國內環模材質主要有碳素結構鋼、合金結構鋼和不銹鋼三類。

      碳素結構鋼，如45鋼，其熱處理硬度一般為45~50HRC。它屬于比較低檔的環模材料，其耐磨性和耐腐蝕性都較差，現基本被淘汰。

      合金結構鋼，如40Cr、35CrMo等，熱處理硬度在50HRC以上，并具有良好的綜合力學性能。由此類材料制造的環模強度高，耐磨性也好，但缺點是耐腐蝕性不好，特別用在魚飼料、萬壽菊顆粒、木屑顆粒、秸稈顆粒等的噸料環模，價格比不銹鋼高得多。

      20CrMnTi和20MnCr5都是低碳滲碳合金鋼，兩者都一樣，只不過前者是中國的鋼種，后者是德國的鋼種。因為國外很少有Ti這種化學元素，所以采用中國的20CrMnTi或20CrMn替代德國的20MnCr5，所以不屬于合金結構鋼范圍。但是這種鋼的淬硬層，受到滲碳工藝制約，淬硬層只能達到最深1.2mm，這也是這種鋼價格低的優勢。

      不銹鋼材料有德國不銹鋼X46Cr13、國內不銹鋼4Cr13等。這些材料的剛度和韌性都較好，熱處理硬度高于滲碳鋼，淬硬層也大于滲碳鋼，并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，使用壽命較長，噸料環模費用最低。

      不銹鋼X46Cr13的熱處理過程

      1、環模加工成形后，洗盡油污，完全干燥
      2、入爐處理
      3、真空度控制在1KPa
      4、環模垂直疊放，不可在一個平面放數個環模
      5、真空淬火
      6、回火

      以下是一些不銹鋼X46Cr13實驗研究數據，對于環模的使用和設計都有很好的應用價值和參考價值。

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