[摘要]:针对颚式破碎机衬板存在初始硬度低、加工硬化速度慢、铸件成品率低、缩松缺陷等问题,对中锰钢衬板材料成分进行了改进设计,并对铸造工艺进行了模拟优化。在普通中锰钢的基础上,加入稀土和铁神1号进行复合变质处理,设计了合理的变质中锰钢材料组成(wt%),C:0.68 ~0.8;Mn:6.8 ~7.8;Cr:1.5 ~1.7;Si:0.5 ~0.6;莫:0.35 ~0.43;倪:0.1 ~0.3;回复:0.1;Ti:0.1;W:0.1.利用JMatPro材料性能模拟软件建立了改性中锰钢材料库,计算了其热物性参数;根据材料性能和衬板形状尺寸,设计了斜浇铁砂造型铸造工艺;利用三维建模软件Unigraphic(UG)对衬板、浇注系统、冷铁和砂型进行建模。采用ProCAST软件模拟了改性中锰钢颚式破碎机衬板的铸造过程。分析研究了金属在铸造过程中的流动规律和温度场分布,得出了金属在凝固过程中的温度变化规律。同时,分析了衬板铸造过程中产生气孔、缩孔、夹气、夹砂、夹杂等缺陷的原因,预测了缺陷可能出现的位置,为优化工艺,减少和避免缺陷的发生提供了依据和参考。根据改性中锰钢的设计成分耐磨衬板材质,对试样进行了铸造和热处理试验。试验金相组织分析和性能研究表明,用改性中锰钢铸造的试样硬度和耐磨性能均有较大提高,综合力学性能能满足衬板的使用要求。根据改性中锰钢的设计成分,对试样进行了铸造和热处理试验。金相组织分析和性能研究结果表明耐磨衬板材质,经淬火和二次回火后,改性中锰钢的初始硬度可达400HB以上,冲击韧性可达10J/cm2以上。综合力学性能满足颚式破碎机衬板在非强冲击下的工作条件