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环模制粒机是苜蓿颗粒加工生产中的关键设备,其中,环模是制粒机的核心工作部件。由于环模的工作条件恶劣,在使用过程中承受压辊的挤压力和苜蓿草粉的摩擦力,以及高温、高湿度等的腐蚀作用,使得环模极易失效,给企业造成很大的经济损失,为了找到适合的环模材料,降低生产成本,达到高效生产,给企业带来最大的经济效益。本文在前期制粒环模的研究基础上,以苜蓿草粉为磨料,使用MLS-225型湿沙橡胶轮磨损试验机进行磨损试验,研究热处理工艺对9SiCr钢抗苜蓿草粉的磨料磨损性能,进一步探讨植物材料对金属材料的磨损机理,为农业机械和饲料机械的选材提供一定的理论依据,同时也将产生巨大的社会和经济效益。本文的主要工作有以下几方面:第一,选定试验材料为9SiCr钢,对其实施6种不同的热处理工艺;第二,采用金相显微镜观察试样的金相组织;第三,对试样进行冲击试验和硬度测定;第四,拟定试验方案,在MLS-225型湿沙橡胶轮磨损试验机上进行磨料磨损试验;第五,采用电子天平测量试样的磨损失重;第六,采用JSM-5600LV低真空扫描电镜(SEM)观察试样的磨损表面的形貌;第七,采用JSM-5600LV型X射线能量色散谱仪(EDS)分析试样的磨损表面的化学元素,得到以下结论:(1) 9SiCr试样在A4组热处理工艺(奥氏体温度/时间:900℃/10 min,等温温度/时间:180℃/30 min ,回火温度/时间:270℃/2 h,淬火介质:盐浴)下,相对耐磨性为最大;(2)等温淬火后的组织提高了钢的耐磨性,基体组织中,板条状马氏体更耐磨;(3)在三体软磨料磨损中,硬度、冲击韧性和磨损量之间不呈函数关系;(4)高速工况下材料的磨损失重大于低速工况下材料的磨损失重;(5) 9SiCr钢的磨料磨损以显微切削机制为主导,疲劳磨损机制引起的剥落现象并不明显;(6)硬度和韧性的合理组合是提高9SiCr钢耐磨性的有效措施。