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    耐磨板材的發展歷程和性能比較
    作者:    發布于:2016-05-21 11:10:57    文字:【】【】【

    耐磨板材的發展歷程和性能比較

    耐磨板材的發展歷程

    1、調質鋼

    早期,人們將調質鋼大量應用于物料輸送場合。普通碳素結構鋼經過淬火、回火工藝,可以獲得調質鋼。碳是結構鋼的主要強化元素,通常普通碳素結構鋼淬透性較差,通過淬火工藝只能使金屬表層淬硬,而金屬的心部仍然較軟,旦外表硬層被磨損,心部金屬磨損速率將加快,因而一般難以獲得高壽命。

    2、耐磨鋼

    隨著研究的深入,冶金工作者開始通過在普通碳素結構鋼基礎上添加某些合金元素來提高鋼質材料的耐磨性能,并配合熱處理工藝提高其塑形和抗沖擊性能,人們習慣稱這種鋼材為耐磨鋼。耐磨鋼可以在中等沖擊和磨損條件下使用。在耐磨材料的發展進程中,耐磨鋼曾經占有重要地位,直至今天,國內、外仍在大量應用。但耐磨鋼的耐磨性能指標仍不能滿足人們對使用壽命的更高追求。

    3、鑄造白口鐵(高鉻鑄鐵)

    通過大量填加合金元素的高合金化過程,人們研制成功一種具有更高耐磨性能的鑄造高鉻白口鐵,它的耐磨性要比耐磨鋼高得多,因此近年來得到了廣泛的應用。然而,高鉻白口鐵在使用上也有局限性:

    1)由于受到鑄造模具等工藝因素的限制,鑄造白口鐵很難完全按照用戶的使用要求制成任意精度和形狀的部件。

    2)抗沖擊能力差,容易碎裂。   3)不可焊接。

                      

    4、鑲嵌陶瓷襯塊

    在追求更高耐磨性能的道路上,人們想到了鑲嵌陶瓷、噴鍍陶瓷及等離子滲注陶瓷等制作工藝,目前應用最廣的是鑲嵌陶瓷襯塊。陶瓷襯塊可以含有一定成分的碳化硅、氧化鋁以及金屬合金,通常由模具成型然后燒制而成,陶瓷材料是當今最耐磨的材料之一,同時具有良好的耐熱性。但鑲嵌陶瓷襯塊技術也有其難以克服的局限性:

    1)由于受到模具的限制,難以制成較復雜的形狀。

    2)國內鑲嵌技術還不成熟。

                         3)抗沖擊能力較差。   4)不可焊接。

    5、雙金屬復層耐磨鋼板(明弧自動焊堆焊鋼板)

    在大量調查研究并實踐的基礎上,人們發現,市場需要這樣一種產品:它應同時具有耐磨鋼的塑性、可焊性和鑄造高鉻白口鐵的耐磨性。通過試驗,以低碳鋼板為母材,表面堆焊高性能的高錳、高鉻合金可以制成具有期望性能的耐磨板材材料,即雙金屬復合耐磨鋼板。根據磨損條件,通過調整堆焊層合金的含量和成分,可以生產出具有抗高沖擊或高耐磨性能的雙金屬復耐磨鋼板。雙金屬復耐磨鋼板的耐磨性能指標一般高于鑄造高鉻白口鐵,這是因為,高鉻白口鐵在鑄造狀態下生產,必須同時考慮韌性、塑形指標,通常采用亞共晶組織,耐磨性不高;而雙金屬復耐磨鋼板由母材提供強度、韌性和塑形等抵抗外力的性能指標,表面層只用來提供耐磨性能,可以采用耐磨性能極高的過共晶組織。

    雙金屬復耐磨鋼板可以被彎曲成型,其最小曲率半徑大約可以做到≥200mm。生產工藝對雙金屬復耐磨鋼板的性能影響較大,一些雙金屬復耐磨鋼板制品表面會產生并保留一些不規則的裂縫。

    雙金屬復耐磨鋼板最早是由法國Tapco國際公司在80年代初研制成功的,采用外送粉埋弧自動堆焊(Bulkwelding)工藝制造。80年代中期,世界上開始相繼出現了一些著名品牌,如:澳大利亞的“Vidaplate”、美國的“OPS-T200X”、 德國的“VAUTID”等,并迅速在全世界工業領域推廣開來。


    一、耐磨鋼板表面為什么有焊接裂紋

    1、形成原因:釋放焊接應力

    2、裂紋規格:一般間隔(0-15mm就有一道致密的橫向裂紋)

    3、沒有裂紋:不是高鉻合金,不具備耐磨性能

    4、間隔?。?/span>應力釋放不夠,導致堆焊合金層的剝落

    5、間隔或者裂紋過大:影響合金耐磨性能,可導致耐磨層剝落

    6、裂紋檢驗標準:100×100mm的范圍內大的橫向裂紋數量范圍8-10道

    二、雙金屬復耐磨鋼板的選擇

    因為實際磨損工況極其復雜,一般使用工況都是幾種磨損因素的交互作用,所以在決定選用某種材料進行堆焊操作之前,應充分了解使用工況,加以綜合分析,分清主要磨損因素和次要磨損因素,然后決定選用哪種材料。選材的基本原則是重點針對主要磨損因素,兼顧次要磨損因素。

    以下各項是在決定選材前必須加以認真了解的:

    1)基本工況條件

    a. 判斷主要磨損形式:磨粒磨損、沖擊磨損、沖蝕磨損、高溫磨損等;

    b. 磨粒種類、尺寸、形狀、硬度、濕度、濃度;

    c. 磨粒的投入角度、落差;

    d. 磨粒相對工件的運動速度;

    e. 磨粒與工件的作用時間或過料量大??;

    f. 是否存在壓力、沖擊

    g. 環境溫度或介質情況

    2)原始情況

    a. 原來使用的材料

    b. 原來的使用壽命

    3)用戶要求

    a. 期望的使用壽命

    b. 其他要求

    4)選材原則

    a. 優質原則:所選材料應滿足具體工況的使用要求

    b. 經濟原則:選材前應做經濟分析,然后提出選材方案,盡可能做到低成本、高壽命。也就是說,要充分注意為用戶省錢。

    5)細心觀察、不斷總結

    細心觀察使用工況,提高對工況及磨損形式的判斷能力。

    不斷總結選材心得,積累選材經驗,提高選材的正確率。

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