切削和凿削磨损量。
在球磨机的运动过程中,钢球与物料之间产生相对滑动,或滑动兼滚动。磨料煤粉虽然硬度较低,但仍能造成磨具磨损,尤其是煤粉中含有18%左右的灰分,灰分中含有硬的SiO2、Al203,对表面可起切削作用,形成切屑,在煤粉表面留下沟槽,造成切削磨损。因为煤中的硬组份比例很低,所以只有磨面局部区域才有沟槽分布不均。由于硬组分磨粒硬度不同,尺寸不同,因此形成的沟槽深而浅,宽而窄。另外,由于耐磨钢球的运动形式复杂,切割路径不同,在相对滑移过程中切削距离较长,造成磨沟较长。滑动兼滚动时,产生了短程切削,产生了较短的槽道。在钢球落下和受到冲击时,局部凿洞,形成孤立的凿坑。因此最终在微磨面上形成纵横交错、杂乱分布的切削槽和孤立的切削坑,在局部软化区域形成严重的切削磨损。
变形与磨损;
在球磨机中,钢球与物料相对滑动,冲击接触时,除直接切削和凿削外,当冲击功很大时,还会有犁沟和凿削变形伴随发生,这种变形指的是表面的局部塑性流动,金属会被推向沟槽和凿削凹坑的外侧,在物料重复作用下,金属会反复变形,由于应变疲劳产生裂纹,裂纹扩大,连接形成犁屑状,自表面脱落。高硬度材料形成的变形磨损作用较小;低硬度、高塑性材料形成的变形磨损较大。
三、疲劳磨损。
球磨工作时,耐磨钢球总会受到冲击和碰撞,球表面一定会出现疲劳过程,根据疲劳过程的大小,可以分为宏观疲劳和微观疲劳两种。铸造球坯(低碳白口和中锰球铁)出现疲劳现象,锻钢球坯出现疲劳现象,如果钢材质量不好,还可能出现宏观疲劳,但主要是表面微观疲劳剥落。其疲劳过程包括疲劳裂纹的形成和扩展两个阶段,疲劳裂纹的形成与应力状态及材料有关。铸球件冶金质量差,存在着铸造缺陷(气孔、缩孔、夹杂等),在缺陷处应力集中,易产生裂纹,在短疲劳周次扩展到边缘,形成宏观块状剥落,造成表面失圆。这是铸钢球在宏观疲劳剥落中所特有的危害最大的一种磨损形式。四是脆性剥离。
铸铁球体内处于脆性第二相(渗碳体,石墨)的铸铁球体在磨损过程中产生开裂、断裂和剥落,形成较小的剥落坑。脆性剥落促进了微疲劳浅部剥离。上述几种机制并非同时在钢球磨损中起主要作用,而在不同材料和不同工况下起主要作用的磨损机制或不同程度的磨损机制中,大致有以下四种情况。大型机采用不同尺寸的球磨机:从现场使用情况来看,低碳白口铸铁在大型机中破碎率较高,亚表层裂纹形成较为严重。结果表明,在大磨机上,耐磨钢球受冲击作用较大,以疲劳剥落、脆性剥落为主,切割破坏机理次之;但在小磨机中,第二级机构的比例发生了变化,耐磨钢球的磨损失效主要表现为切削和变形机构。