拋丸機葉片的失效機理
拋(pāo)丸(wán)機的拋丸對葉片的磨(mó)損,按磨損機理為一(yī)次加載下的衝擊斷裂機製高應(yīng)力磨料磨損。拋丸機的葉輪以2200R/min的高速,將拋丸拋向葉片,拋丸的拋(pāo)射能(néng)力為70~80m/s,以120kg/min的能力衝(chōng)擊(jī)葉片,使葉片斷裂。
磨(mó)損分三個階段:第一階段為拋(pāo)丸機葉片的預磨階段(duàn),初裝入拋丸,剛運轉(zhuǎn)時,由於(yú)葉片表麵較硬,磨損量極微。但馬上到(dào)第二階段(duàn),這一階段為拋丸機葉片的(de)過渡階段,由於受拋丸的衝擊和高應力(lì)磨損,這一階段失重較大,幾乎(hū)與磨程呈線(xiàn)性關係,此時拋丸機葉片出口端有(yǒu)凹坑。第(dì)三階段為拋丸機葉片的磨斷階段(duàn),這一階(jiē)段失(shī)重趨於穩定,再磨損因受較大衝(chōng)擊力,沿凹坑處斷裂。
在拋丸機葉片的入口端(duān),由於葉輪輸入的大量鐵丸,以(yǐ)120kg/min數量,拋向並衝擊葉片,鐵丸一麵彈跳(tiào),一麵沿著拋丸機葉片表麵向外滑動(dòng),由於慣性轉(zhuǎn)動力,使鐵丸緊壓在葉片上(shàng),造成鐵丸對葉片的磨(mó)削,愈靠近出口(kǒu)端,慣性轉動力愈(yù)大,鐵丸對葉片的磨削作用也愈強,在出口端,拋丸機葉片還與一定數(shù)量的亂散射的反彈鐵丸相撞(zhuàng),此時葉片與鐵丸的相對速度要(yào)比入口端大得多,最後在(zài)出口端磨出深(shēn)溝,沿深溝斷裂。
拋(pāo)丸機葉片磨損失效與抗磨鑄鐵的金相組織有關,而組織是由基體和碳化物組成。基體的作用是支(zhī)撐碳化物去抵抗拋丸的衝擊和高應力磨損,減少碳化物的剝(bāo)落和碎裂,發揮碳化物(wù)的抗磨損(sǔn)作用;碳(tàn)化物的作用是抵抗拋丸的衝擊(jī)和高應力磨損,而凸出於基體之上,對基體起保護(hù)作用。
拋丸機葉片磨損失效的主(zhǔ)要原因(yīn)是(shì),葉片在拋丸機拋丸的衝擊下,先使基體(HV=1000)產生裂紋,不斷擴展(zhǎn)而剝落(luò);再在(zài)碳化物與基體的界麵上產(chǎn)生裂紋,使碳化物凸出(HV=1800),失去支撐,從而易被陸續而來的拋丸衝裂(liè)及剝落。