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在選礦作業(yè)中，高鉻球?qū)δサV有很大的影響，好的鋼球會(huì)達(dá)到很好的磨礦效果，差的鋼球會(huì)嚴(yán)重影響磨礦效率。同一尺寸鋼球的比重(密度)越高，研磨效果越好。耐磨鋼球含有不同的材料，如鋼、鑄鐵、合金鋼等，不同的材料導(dǎo)致不同的密度。鋼的密度大于鑄鐵，合金鋼的密度隨其主要合金元素的密度和含量而變化。因此，在高鉻球中，使用的廢鋼越多，效果越好。
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一般來說，隨著硬度的增加，只要不發(fā)生損傷，鋼球的單次消耗就會(huì)減少;此外，球的變形較小，球破碎時(shí)吸收的變形能也較小。這種能量可以更多地用于粉碎礦石顆粒，提高磨礦機(jī)的生產(chǎn)率。但是，鋼球硬度的增加只能是適度的，有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?，不是越硬越好。如果只考慮鋼球的消耗量，硬度越高，消耗量越低。但對(duì)軋機(jī)的生產(chǎn)率,在一定范圍內(nèi),與鋼球的硬度的增加,生產(chǎn)力的提高,但當(dāng)硬度超過一定范圍時(shí),將造成負(fù)面影響軋機(jī)的生產(chǎn)率,軋機(jī)的生產(chǎn)率下降。
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低鉻球是指鋼球中鉻含量≤3.0％，含碳量在1.80％-3.30％之間。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，低鉻球的硬度需要大于45度。建議通過熱處理和回火或振動(dòng)時(shí)效處理降低低鉻球的質(zhì)量。如果測試硬度(HRC)小于40度，說明低鉻球硬度不足或燃燒過度。低鉻球是球磨機(jī)中非常重要的研磨體，低鉻球是由中頻電爐冶煉，金屬模具或砂型鑄造而成，所以國內(nèi)耐磨材料廠家通常稱之為低鉻合金鑄造球。
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與中、低鉻球相比，高鉻球具有更高的硬度，高鉻球的組織為Cr7C3共晶碳化物間歇性地分布在硬馬氏體基體上，具有更好的耐磨性。然而，如果高鉻球的成分設(shè)計(jì)不合理，生產(chǎn)、鑄造、冶煉和熱處理工藝存在缺陷，就很難獲得高的耐磨性、力學(xué)性能和理想的組織，甚至?xí)?dǎo)致大量的破碎失效，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。在實(shí)際應(yīng)用中，高鉻球的常見失效形式是磨粒磨損、變形和脆性。其中，變形和脆性是異常破壞模式。
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關(guān)鍵是高鉻球的淬火回火熱處理，淬火回火熱處理后，不僅要求整體韌性達(dá)到12焦耳/cm2，還要求具有相當(dāng)?shù)乃苄院湍湍バ?。但一般鑄造工藝只能達(dá)到3-5焦耳，導(dǎo)致破碎率高。即使是高鉻球，當(dāng)操作條件非常強(qiáng)時(shí)，也建議使用鍛件。鋼球的制造工藝也是決定鋼球使用壽命的關(guān)鍵因素，如果鋼球的表面或內(nèi)部有縮孔、裂紋、晶貫等缺陷，不僅會(huì)降低鋼球的性能，還會(huì)導(dǎo)致鋼球的斷裂。因此，應(yīng)制定合理的鋼球鍛造、鑄造和熱處理工藝。
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根據(jù)球磨機(jī)直徑、礦石硬度、球磨機(jī)礦石粒度、球磨機(jī)鋼球硬度(質(zhì)量)、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速等因素來確定，在球磨機(jī)中加入鋼球占球磨機(jī)大球負(fù)荷的80％。鋼球的配比可根據(jù)球磨機(jī)的大小來確定，不同型號(hào)的球磨機(jī)有不同的球負(fù)荷。加入的鋼球數(shù)量取決于磨機(jī)的質(zhì)量，球磨機(jī)的質(zhì)量決定了每噸礦石的加入量，因?yàn)榍蚰C(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，需要補(bǔ)球，幾乎每7~10天補(bǔ)一次球，所以球磨機(jī)的球級(jí)變得非?；靵y，所以正確使用球磨機(jī)是非常重要的。
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許多人認(rèn)為球磨機(jī)鋼球越硬越好，這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。鋼球的適當(dāng)硬度是非常正確的，此外，球磨機(jī)的密度也是一個(gè)不可忽視的問題。鋼球硬度的密度只能適中，有一個(gè)合適的范圍。球磨機(jī)鋼球密度過高，鋼球落點(diǎn)處的產(chǎn)品球過高，減緩了鋼球的沖擊，降低了產(chǎn)量和破碎效率。鋼球彈跳嚴(yán)重，在回彈過程中造成部分能量損失，所以鋼球的能量沒有更多的用于破碎，影響破碎。當(dāng)鋼球硬度過高時(shí)，鋼球之間的滑動(dòng)嚴(yán)重，鋼球之間的礦粒不能有效嚙合，削弱了礦粒的磨削作用。
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鋼球的制造工藝是決定鋼球使用壽命的關(guān)鍵因素，如果在球的表面或內(nèi)部存在縮孔、裂紋、穿晶缺陷，不僅會(huì)降低球的性能，還會(huì)導(dǎo)致球的斷裂。因此，在鋼球生產(chǎn)中需要制定合理的鍛造、鑄造和熱處理工藝。由于鋼球的成分中含有一定量的鉻等合金元素，如何使這些合金元素充分發(fā)揮形成硬質(zhì)合金的作用也是制定熱處理工藝時(shí)需要考慮的因素。
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當(dāng)金屬材料受到交變應(yīng)力或重復(fù)循環(huán)應(yīng)力時(shí)，在一定循環(huán)次數(shù)的工作條件下，當(dāng)工作應(yīng)力小于彎曲強(qiáng)度時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)裂紋甚至自然開裂，這就叫做金屬疲勞。汽車球軸承、低鉻球和軸承圈大多由高鉻和高碳軸承鋼制成。當(dāng)汽車運(yùn)行時(shí)，內(nèi)圈和外圈滾道和軸承鋼球之間的負(fù)載以高速旋轉(zhuǎn)，在此操作期間，鋼球的接觸體與軸承的內(nèi)、外滾道之間的面積非常小。
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當(dāng)鋼球硬度較高時(shí)，鋼球的韌性降低，脆性相應(yīng)增加。特別是熱處理不好時(shí)，殘余應(yīng)力大，使球爆裂。鋼球開裂不僅不能起到良好的磨削效果，還會(huì)增加其他鋼球的磨損。因此，一個(gè)優(yōu)良的鑄造企業(yè)應(yīng)該進(jìn)行AK沖擊試驗(yàn)，以確保沖擊值大于5％-7％，這是檢驗(yàn)鋼球質(zhì)量的另一個(gè)重要指標(biāo)。同時(shí)，應(yīng)采用金相顯微鏡檢測每平方毫米晶粒數(shù)應(yīng)達(dá)到7萬~8萬晶粒，晶粒越均勻，材料的韌性越高。只有通過這些試驗(yàn)，斷裂率才可以低于1％。
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