苜蓿草粉製粒時環模的機械磨損大，壽命隻有壓製配合飼料時的1/4．mosunshihuanmoshixiaodezhuyaoyuanyin。muqian，guoneiwaiguanyunongyejixiedemocamosunxingnengyanjiuzhuyaojizhongyuturangduijinshucailiaomocamosunxingnengdeyanjiu，eryizhiwucailiaoweimoliaoderuanmoliaomosunyanjiujiaoshao。
已有研究表明，軟磨料與硬磨料的磨損作用實際是相對的，材料的耐磨性不僅取決於材料的硬度，更主要取決於材料硬度Hm與磨料硬度H的比值，當Hm/Ha超過1.3以後，一般稱之為“軟磨料磨損”。以牧羊MUZL - 420型製粒機為例，草粉的硬度與壓輥、環模的硬度相比可以忽略不計，因此環模、壓(ya)輥(gun)與(yu)草(cao)粉(fen)的(de)磨(mo)損(sun)屬(shu)於(yu)三(san)體(ti)軟(ruan)磨(mo)料(liao)磨(mo)損(sun)問(wen)題(ti)。本(ben)文(wen)模(mo)擬(ni)三(san)體(ti)磨(mo)料(liao)磨(mo)損(sun)係(xi)統(tong)來(lai)考(kao)察(cha)苜(mu)蓿(xu)草(cao)粉(fen)對(dui)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)磨(mo)損(sun)性(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)，初(chu)步(bu)探(tan)究(jiu)其(qi)磨(mo)損(sun)機(ji)製(zhi)，富(fu)通(tong)新(xin)能(neng)源(yuan)銷(xiao)售(shou)環(huan)模(mo)苜(mu)蓿(xu)製粒機、木屑顆粒機等生物質成型製粒設備。
1、試驗材料與方法
1.1試樣和磨粒製備
試樣選用農業機械製造中常用的材料：未經熱處理的45號鋼、3Cr13、9SiCr和HT200，試樣規格為57 mm×22.5 mmx 6mm。磨料為甘農三號紫花苜蓿，自然風幹，經粉碎機粉碎成顆粒尺寸為6 mm的草粉，磨料組成的質量分數為：粗蛋白17.39%、水分7.65%、粗纖維25.06%、粗灰分8.98%。
1.2試驗設備與方法
選用與環模製粒工況相似的MLS - 225型濕砂橡膠輪式磨料磨損試驗機，橡膠輪直徑110 mm、寬10 mm，硬度為50HRA。負荷為40.5 N，橡膠輪的線速度為0.58 m/s．磨料流量為50～80 g/min。每一磨程的時間為2h，進行5個磨程，即總磨程的時間為10 h。采用精度為0.1 mg的分析天平稱取試樣磨損前、後的質量，計算其磨損失重，用掃描電子顯微鏡( SEM)觀察磨痕表麵形貌，用2206型表麵輪廓儀測量磨損麵的體積磨損，並采用KEVEX型X射線能量色散譜儀分析其組成元素。
2、結果與討論
2.1磨損累積質量損失試驗結果及分析
試驗結果如表1所示。由表可見，4種材料的平均磨損質量損失由小到大依次是3Cr13、9SiCr、45號鋼、HT200。
2.2試件磨損前後硬度比較
試驗中硬度值均是3點平均值，試驗結果如表2所示。在磨料磨損作用下，通常金屬表麵發生塑變強化，大部分區域硬度增加。但從表2知，4種材料磨損前後硬度未見明顯變化。
2.3體積磨損量
采用2206型表麵輪廓儀測量4種(zhong)材(cai)料(liao)磨(mo)損(sun)表(biao)麵(mian)最(zui)大(da)磨(mo)痕(hen)的(de)體(ti)積(ji)磨(mo)損(sun)，即(ji)試(shi)樣(yang)的(de)磨(mo)損(sun)體(ti)積(ji)損(sun)失(shi)。由(you)於(yu)試(shi)驗(yan)材(cai)料(liao)的(de)密(mi)度(du)有(you)差(cha)別(bie)，采(cai)用(yong)質(zhi)量(liang)損(sun)失(shi)計(ji)算(suan)磨(mo)損(sun)量(liang)就(jiu)有(you)誤(wu)差(cha)。因(yin)此(ci)，在(zai)比(bi)較(jiao)不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)材(cai)料(liao)的(de)磨(mo)損(sun)量(liang)時(shi)采(cai)用(yong)體(ti)積(ji)磨(mo)損(sun)量(liang)更(geng)符(fu)合(he)實(shi)際(ji)要(yao)求(qiu)。
4種試樣的測量總麵積均為17.3 mm×4.84 mm,測量深度據磨痕實際情況而定，如表3所示。4種材料的體積磨損量由小到大依次是3Cr13、9SiCr、45號鋼、HT200。
2.4磨損表麵化學組分的變化和形貌分析
采用KEVEX型X射she線xian能neng量liang色se散san譜pu儀yi分fen析xi其qi組zu成cheng元yuan素su。分fen析xi前qian用yong工gong業ye酒jiu精jing擦ca洗xi幹gan淨jing待dai分fen析xi表biao麵mian，在zai同tong等deng條tiao件jian下xia對dui比bi材cai料liao未wei磨mo麵mian和he磨mo損sun麵mian的de化hua學xue組zu分fen，其qi結jie果guo如ru表biao4所示。從表可知，磨損後表麵金屬元素含量有所降低，而非金屬元素(Si、C、P、S、CI等)hanliangyousuoshenggao。zhekenengshiyouyucaofenmoliaozhonghanyoufeijinshuyuansu，zaimosunguochengzhong，suizhewendudeshenggao，moliaoyujinshuzaimosunbiaomianfashengyuansuhushenhuohuaxuefanyingdengsuozhi。
采用JSM - 5600LV型掃描電子顯微鏡(SEM)觀測4種材料磨痕表麵形貌。圖1為未磨麵的SEM圖，圖2為磨損麵的SEM圖。
由圖2akezhi，mohenbiaomianchuxianligouhelizhou，zailigouliangcecanliuyidingshuliangpilaocuihuaboluodejinshusuipian，zaijubuquyujujiliangjiaoda。zheshuomingmuxucaofenmoliaozaijiyaxiaxingchengjianyingxixiaokeli，ji“不可壓縮團”，堅硬的“不可壓縮團”yourujianruilengjiaodemoliyancailiaobiaomianhuayierxingchengxianweiqiexueheligou，tongshizaimosunbiaomianxingchengsubianxinglongqiyuaogu，zhezhongsubianlongqizuizhongyinfanfusubianyinghuaerpilaoboluo。yinci，muxucaofenmoliaomosundui45號鋼除了存在微觀切削和材料被擠壓推移形成的隆起外，還存在反複塑性變形引發的疲勞脆化剝落。
圖2b磨損表麵形貌與圖2a形貌基本相似。由於3Cr13cailiaorenxinghao，qieyoujiaohaodezonghelixuexingneng，zaicaofenmoliaozuoyongxiaxingchengdemogouqianerzhai，mogouliangcedesubianlongqibumingxian，danrenhexingshidesuxingbianxingzuizhongdoukenengyincailiaodesubianqianghuahesuxinghaojinerzhuanbianweicuixingduanlie。moxiechengxixiaokelizhuang，momianxingmaozechengrenwozhuang。
由圖2c可知，9SiCr材(cai)料(liao)硬(ying)度(du)與(yu)韌(ren)性(xing)較(jiao)理(li)想(xiang)地(di)配(pei)合(he)，加(jia)之(zhi)彌(mi)散(san)的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)質(zhi)點(dian)均(jun)勻(yun)地(di)分(fen)布(bu)於(yu)強(qiang)韌(ren)的(de)基(ji)體(ti)中(zhong)，從(cong)而(er)減(jian)輕(qing)了(le)基(ji)體(ti)承(cheng)受(shou)磨(mo)料(liao)的(de)作(zuo)用(yong)，磨(mo)痕(hen)形(xing)貌(mao)上(shang)微(wei)切(qie)削(xue)磨(mo)損(sun)較(jiao)少(shao)。磨(mo)料(liao)對(dui)磨(mo)麵(mian)的(de)犁(li)皺(zhou)情(qing)況(kuang)也(ye)大(da)為(wei)減(jian)輕(qing)，從(cong)而(er)減(jian)少(shao)了(le)應(ying)變(bian)疲(pi)勞(lao)剝(bo)落(luo)磨(mo)損(sun)，隻(zhi)是(shi)局(ju)部(bu)區(qu)域(yu)由(you)於(yu)塑(su)性(xing)流(liu)變(bian)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)而(er)導(dao)致(zhi)母(mu)體(ti)材(cai)料(liao)剝(bo)落(luo)現(xian)象(xiang)。
由圖2d可知，HT200鑄鐵材料有較大的剝落凹坑，可能是材料受“不可壓縮團”磨料反複擠壓而產生的塑性變形。因為HT200是由片狀石墨、珠光體、鐵素體組成的脆性材料且硬度低，在壓應力作用下，“不可壓縮團”zaiqiexuecailiaoqian，cailiaoyifashengsuxingbianxingerchuxiancuihuaboluo，qiyucaofenmoliaojubuchanshengdeyayinglixiao，zaicailiaobiaomianchanshengcahenerdaozhicailiaobiaomianqingweisuxingbianxinghecuixingboluo。
3、結論
(1)在本試驗條件下，4種材料的磨損失重和體積磨損量由小到大依次是3Cr13、9SiCr、45號鋼、HT200。
(2)4種材料磨損前後硬度未見明顯變化，磨損麵中金屬元素含量有所降低，而非金屬元素(Si、C、P、S、Cl等)含量有所升高。
(3)在擠壓作用下，苜蓿草粉磨料在局部形成的堅硬“不可壓縮團”使其對金屬表麵的“軟磨料磨損”中伴有“硬磨料磨損”的特征。
(4)苜蓿草粉磨料對45號鋼、3Cr13、9SiCr的磨料磨損在硬磨料磨損條件下以顯微切削為主，在軟磨料磨損條件下以應變疲勞剝落為主。HT200在“硬、軟”磨料作用下的磨損均以脆化剝落為主。
