眼鏡板（見圖1所示）是混凝土泵的一個(gè)重要零件，其體積雖不大，但技術(shù)含量和加工成本都很高。目前眼鏡板的壽命約為泵送3萬m³左右混凝土，為提高泵車的使用效率，采取相應(yīng)的措施提高其壽命非常關(guān)鍵。
　　1、眼鏡板工作特點(diǎn)
　　眼鏡板是S形泵送分配閥的零件，與混凝土輸送缸相連通，運(yùn)動(dòng)部件S管在擺動(dòng)油缸的驅(qū)動(dòng)下，從一邊混凝土缸口擺動(dòng)到另一邊混凝土缸口上，切割環(huán)隨S管貼著眼鏡板擺動(dòng)，與眼鏡板組成了切換摩擦副。由于切割環(huán)的快速擺動(dòng)使眼鏡板與預(yù)拌混凝土產(chǎn)生強(qiáng)烈磨損，同時(shí)還要承受切斷石子時(shí)產(chǎn)生的沖擊力。由此可知，眼鏡板主要在常溫下工作，承受沖擊力、剪切力及十分強(qiáng)烈的摩擦。
　　眼鏡板的主要失效形式是磨損、碎裂崩塊失效。眼鏡板和切割環(huán)之間的磨損屬于磨粒磨損，首先表現(xiàn)為切割環(huán)及眼鏡板孔口棱角磨鈍，并形成較小的圓弧面楔形口，隨著參與磨損的磨料粒徑的增大，磨損間隙也隨之增大，當(dāng)間隙大到一定值時(shí)會(huì)因嚴(yán)重漏漿而影響施工。而隨著泵送高度的增加，眼鏡板的沖擊剪切會(huì)增大，磨損更劇烈，且容易發(fā)生碎裂崩塊。
　　由以上分析可以得出眼鏡板的表面既要有高的硬度和耐磨性，又要有一定的韌性和高的抗斷裂能力。

　　2、目前常用的材料分析
　?。?）高鉻合金鑄鐵。
　　高鉻合金鑄鐵主要用于焊接結(jié)構(gòu)。見圖1a所示，這是目前普遍采用的形式。合金鑄鐵的平均硬度為HRC62左右，具有很高的抗磨損能力，加工工藝性好、生產(chǎn)成本低，但由于高鉻合金鑄鐵的導(dǎo)熱性低、塑性差和收縮量高，鑄造過程中易發(fā)生開裂，必須采取措施加以克服。采用焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，通常采用工作端面堆焊耐磨材料，即在基體Q235A鋼或16Mn鋼的工作端面堆焊5mm厚的高鉻合金鑄鐵，在焊接過程中因?yàn)槎押笇觾?nèi)應(yīng)力而容易出現(xiàn)微觀裂紋，在使用過程中耐磨層會(huì)出現(xiàn)崩裂的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響眼鏡板的使用壽命。
　?。?）碳化鎢。
　　碳化鎢材料主要用于焊接結(jié)構(gòu)，該種材料硬度為HRC65左右，是自然界中硬度僅次于金剛石的材料，耐磨性優(yōu)于高鉻合金鑄鐵，但由于其工藝極其復(fù)雜，成本較高，使用過程中也會(huì)由于焊接缺陷而出現(xiàn)耐磨層崩裂的現(xiàn)象，故使用較少。
　　（3）硬質(zhì)合金。
　　硬質(zhì)合金的硬度在HRC70以上，耐磨性很好，但抗彎強(qiáng)度與韌性差，且不適合進(jìn)行機(jī)械加工，所以常用的結(jié)構(gòu)是將硬質(zhì)合金薄片用粘、焊接等方法鑲嵌在普通鋼板上，使眼鏡板在具有優(yōu)良韌性的同時(shí)又有高耐磨性，如處理得牢固、可靠，使用壽命可達(dá)3萬m³以上。但目前這種加工工藝仍有需要完善的地方，零件質(zhì)量的穩(wěn)定性難以保證，同時(shí)硬質(zhì)合金價(jià)格很高，也影響了這種材料的使用。
　　3、提高眼鏡板使用壽命的措施
　　提高眼鏡板的使用壽命，需要從材料、結(jié)構(gòu)、工藝等多方面入手，進(jìn)行綜合考慮，才能滿足其在使用性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性上的要求。
　　3.1 材料的選用
　　眼鏡板的表面既要有高的硬度、耐磨性，又要有一定的韌性和高的抗斷裂能力。工具鋼冷、熱加工的工藝性能良好，適合整體結(jié)構(gòu)或組合結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)過程簡單、成品率高、成本低。雖然目前由于表面硬度及耐磨性與其它材料相比較低，使用時(shí)工作壽命較短，因而應(yīng)用較少，但如果能增大其表面硬度及耐磨性，滿足使用性能要求，應(yīng)該是最有前途的眼鏡板材料。工具鋼種類很多，研究中選擇了基本鋼的一種――LM1鋼（65W8Cr4VTi鋼），其化學(xué)成分內(nèi)表1。這種鋼屬于中碳鋼，機(jī)加工性能好，合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過10%，屬于高合金鋼，具有高強(qiáng)度、高淬透性及耐磨性的特點(diǎn)。同時(shí)這種鋼熱脹系數(shù)小、導(dǎo)熱性好、鍛造性好，沒有聚集網(wǎng)狀分布的共晶碳化物，所以不會(huì)由于碳化物分布不均勻而造成熱處理變形、開裂等缺陷。與Cr12MoV鋼相比，由于降低了Cr的含量，增加了W、V、Ti的含量，細(xì)化了晶粒，碳化物分布均勻，硬度更高，抗壓強(qiáng)度約高30%，抗彎強(qiáng)度高1倍，沖擊韌度高2倍。Cr元素的存在又使這種鋼有很好的抗蝕性，可有效防止工作介質(zhì)對(duì)眼鏡板的腐蝕。

　　3.2 結(jié)構(gòu)形式
　　一般說來組合式結(jié)構(gòu)（如圖1a所示）的優(yōu)點(diǎn)一是可避免應(yīng)力集中，提高工作壽命；二是減少貴金屬的消耗，降低材料成本。但其生產(chǎn)周期較長、工藝復(fù)雜，同時(shí)在焊接過程中容易產(chǎn)生焊接缺陷而嚴(yán)重影響眼鏡板的使用壽命。整體式結(jié)構(gòu)（如圖1b所示）精度高、工藝簡單、加工周期短、費(fèi)用低，同時(shí)還可避免焊接缺陷帶來的影響。通過以上分析，考慮到眼鏡板工作中不存在明顯的應(yīng)力集中的情況，所以采用了整體式結(jié)構(gòu)。

　　3.3 硬化處理工藝
　　眼鏡板加工工藝流程為：下料→鍛造→球化→退火→粗加工→真空熱處理→精加工→表面強(qiáng)化處理。為提高其表面硬度及耐磨性，采取了真空熱處理及表面強(qiáng)化處理作為硬化處理工藝。
　?。?）真空熱處理。
　　在ZC-65雙室真空淬火爐中進(jìn)行，熱處理工藝如圖2所示。工件進(jìn)入真空爐后，在真空壓力達(dá)到10²/1 torr時(shí)開始加熱。為防止合金元素?fù)]發(fā)，適當(dāng)充入高純度氮?dú)猓婵諌毫Ρ３衷?0/1 torr左右。保溫結(jié)束后，工件進(jìn)入通有氮?dú)?、真空壓力?50-580torr，并用風(fēng)扇