En tant qu'équipement de base dans l'exploitation minière, la métallurgie, les matériaux de construction et d'autres industries, les pièces d'usure moulées des concasseurs-telles que les plaques à mâchoires, les revêtements concaves, les revêtements de manteau et les marteaux-déterminent directement l'efficacité opérationnelle et les coûts de maintenance de l'ensemble de la machine. Compte tenu de l'environnement de service extrêmement difficile, ces composants sont continuellement soumis à des impacts, des compressions et des usures abrasives de haute -intensité, ce qui fait du choix des matériaux une considération technique cruciale.
Parmi les différents matériaux résistants à l'usure, l'acier à haute teneur en manganèse occupe une position dominante en raison de ses caractéristiques d'écrouissage uniques. L'acier austénitique à haute teneur en manganèse, représenté par ZGMn13, présente une faible dureté initiale mais une excellente ténacité. Sous un fort impact, sa surface durcit rapidement, la dureté augmentant d'environ HB200 à plus de HB500. Cette caractéristique de « devenir plus dur avec l'impact » le rend particulièrement adapté aux composants clés des concasseurs à cône et des concasseurs à mâchoires, en particulier lors du traitement de matériaux durs tels que le granit et le basalte. Cependant, lorsque l’énergie d’impact est insuffisante, le mécanisme d’écrouissage ne peut pas être entièrement activé, ce qui entraîne une résistance à l’usure médiocre.
Pour les conditions de fonctionnement où l'abrasion est la principale préoccupation et l'impact est secondaire, la fonte à haute teneur en chrome devient un choix idéal. Ce type de matériau contient généralement 12 % à 26 % de chrome, avec une microstructure présentant un grand volume de carbures de type M7C3 de haute -dureté, tandis que la matrice obtient une structure martensite trempée par traitement thermique, atteignant une dureté globale de HRC60 ou supérieure. Sa résistance à l'usure abrasive dépasse largement celle de l'acier à haute teneur en manganèse, ce qui le rend largement utilisé dans des composants tels que les barres de soufflage des concasseurs à percussion et les pièces d'usure des machines de fabrication de sable. Cependant, la fonte à haute teneur en chrome a une ténacité relativement faible et est sensible aux charges d'impact, ce qui présente un risque de fissuration sous les impacts fréquents et violents de matériaux de grande taille.
Placé entre ces deux éléments, l'acier faiblement allié-résistant à l'usure-comble l'écart de performances. En incorporant des éléments d'alliage tels que le chrome, le molybdène et le nickel, suivis d'une trempe et d'un revenu, ce matériau développe une structure martensite ou bainite trempée, atteignant un équilibre favorable entre dureté et ténacité. Ses propriétés mécaniques bien-le rendent adapté au broyage de matériaux moyennement-durs et aux conditions complexes où l'impact et l'abrasion sont présents.
Dans les applications pratiques, aucun matériau ne peut à lui seul répondre à tous les scénarios de concassage. L'acier à haute teneur en manganèse excelle dans la résistance aux chocs, la fonte à haute teneur en chrome est spécialisée dans la résistance à l'usure et l'acier allié offre un compromis entre les deux. Une sélection raisonnable des matériaux nécessite une prise en compte approfondie de la dureté du matériau, de la taille de l'alimentation, du type de concasseur et des niveaux d'énergie d'impact. À mesure que les équipements continuent de croître et que les conditions de fonctionnement deviennent de plus en plus complexes, des technologies telles que le moulage de composites, les composites bimétalliques et le contrôle précis de la microstructure émergent comme des orientations de développement clés. L'objectif fondamental reste la recherche d'un meilleur équilibre dans le compromis durable-entre dureté et ténacité.
