摘要        介绍了HS合金钢的性能及应用实践。

关键词    HS合金钢   环冷机   链篦机

1  概  述

磨损是一切机械运动的固有特性，是相对运动物质表面不断损失或产生残余变形的过程。传统磨损理论将磨损分为四种类型：磨料磨损、腐蚀磨损、粘着磨损、疲劳磨损。长期以来，人类为了克服磨损给设备带来的损失，总结创造出了很多抗磨损的办法：如提高材料的强度和耐腐性，增加润滑，降低摩擦系数等。但对于冶金行业重载、多尘、连续运转的设备运行特性来说，上述办法仍不能从根本上解决问题。

     烧结球团设备中的链篦机、回转窑、环冷机是球团生产中的核心设备，分别承担干燥、预热、焙烧、冷却的工艺功能，始终处于高温、多尘、缺油、重载连续运转的工作状态。四种类型的磨损同时作用于设备。紧选自全国第二届烧结球团设备技术研讨会论文集靠篦板的驱动轴套，在驱动轴的作用下，与链篦机同时工作，依次通过三段四室预热，温度从常温到300℃、500℃、700℃、1000℃进行变化。在此工作循环中，链篦机的链条篦板十分重要，但驱动轴套也相当关键。它温度高，润滑油加不进去，粉尘大，磨料磨损几率高，以往的设备中都选用铜套、粉末冶金套或镶嵌复合套，但都不理想。铜套和粉末冶金套的强度低，承受不了载荷作用下的疲劳磨损。而镶嵌复合套则容易脱落，运行更不可靠；HS合金钢的发明和使用，从根本上解决了上述难题。

2    性能及应用

    HS合金钢是高硫合金钢的简称，具有自润滑、耐磨损、强度高、热膨胀系数低、摩擦系数小的特性，它的主要性能为：

    (1)耐高温：可在800℃以下的高温环境中正常工作。

    (2)自润滑：可在不加润滑油的运动状态中以身释放出的硫化物形成润滑膜而起到自润滑作用。

    (3)热膨胀系数低：a=8．9×10^-6。

    (4)摩擦系数小：f=0．05～0．1。

    (5)强度高：σ_b=560～600 MPa。

    (6)耐磨损，寿命比铜及其它材料提高5～10倍以上。

    (7)运行速度高，可达V_c=5 m／s。

    它的基本原理是在钢中加入含量很高的硫，与其它合金冶炼，最后形成多种硫化物形式：如硫化锰、硫化铬等自润滑物质，在运动中自动释放出来一种润滑膜，起到自润滑抗粘着的作用。可靠的运用在冶金、矿山、煤机、运输、工程机械、模具制造等领域。它运行可靠、大大降低了维护保养时间，减少了环境污染，提高了设备效率。在带式烧结机中，应用在台车卡轮，固定滑道滑板、台车密封滑道；在环冷机台车里应用在台车轴瓦中(见图2)。由图2可以看出，如果轴套不能长期有效工作，磨损过大或间隙过小，就会使台车在曲轨卸料区内翻转不灵活。几年来，几大冶金设计院选用HS合金钢轴套、滑板应用在链篦机、环冷机、带式烧结机上。如马钢、武钢、昆钢、柳钢、湘钢、邢钢等。都取得了很好的使用效果。

    图3给出了HS合金钢与铜套及轴承合金无油状态下在试验机上的温升曲线。从图3可以看出，初始运转开始后，在磨合初期温升既快又高，当磨合期过后，自润滑物质释放，形成润滑膜，摩擦阻力降低，HS合金钢的温升曲线几乎成为一条常数直线。而铜套及轴承合金在过了磨合期相对平稳的一段后，随着时间的推移，温升继续升高。

    图4给出了HS合金钢与粉末冶金材料在自润滑条件下的摩擦力矩与pv的关系图，从图中可以看出：当pv比较小时，因轴承温度不高和自润滑物质释放不明显，不能形成润滑膜，摩擦力矩较大。随着pv值增大，供到摩擦表面的自润滑物质逐渐增多，轴承进入边界润滑，摩擦力矩Nm下降。

    但随着pv值进一步增大，粉末冶金轴承供油不足且温升过高使摩擦力矩急剧上升，而HS合金钢却相对平稳。