耐磨鋼簡介：
耐磨鋼板是耐磨損性能強的鋼鐵材料的總稱，耐磨鋼是當今耐磨材料中用量最大的一種。耐磨鋼簡史耐磨鋼作為一種專用鋼大約始于十九世紀后半葉。高錳鋼是一種碳含量和錳含量較高的耐磨鋼，這個具有百余年歷史的古老鋼種，由于它在大的沖擊磨料磨損條件下使用時具有很強的加工硬化能力，同時兼有良好的韌性和塑性，以及生產(chǎn)工藝易于掌握等優(yōu)點，因此，目前它仍然是耐磨鋼中用量最大的一種(尤其是在礦山等部門)。近幾十年來，低、中合金耐磨鋼的開發(fā)與應(yīng)用發(fā)展很快，由于這些鋼具有較好的耐磨性和韌性，生產(chǎn)工藝較簡單，綜合經(jīng)濟性合理，在許多工況條件下適用，而受到用戶的歡迎。為了適應(yīng)礦山采運機械與工程機械發(fā)展的需要，所研制的高硬度耐磨鋼板，20世紀70～80年代在國際上已形成系列并標準化。這類鋼是在低合金高強度可焊接鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它們一般采用軋后直接淬火并回火，或?qū)嵭锌剀垺⒖乩涔に囘M行強化，可節(jié)約能源，且合金元素含量低，價格較便宜，但硬度高，耐磨，工藝性能尚可，由于具有了這些優(yōu)點使這類耐磨鋼板很受用戶歡迎。日、英、美等國的一些鋼鐵公司都生產(chǎn)這類耐磨鋼。
耐磨鋼特性：
1磨損：
磨損是工件失效的主要形式之一，磨損造成了能源和原材料的大量消耗，根據(jù)不完全統(tǒng)計，能源的1/3到1/2消耗于摩擦與磨損。據(jù)原聯(lián)邦德國技術(shù)科學部估測，原聯(lián)邦德國因磨損造成的損失每年達到100億馬克。美國機械工程師學會(ASME)和美國能源發(fā)展局(ERDA)提出的一項減輕摩擦和磨損的發(fā)展計劃，可使美國每年節(jié)支160億美元，即為能源消耗的11%。據(jù)美國刊物介紹，美國幾大類產(chǎn)品每年由于磨損所造成的損失是：飛機134億美元，船舶64億美元，汽車400億美元，切削工具28億美元。中國對摩擦和磨損所造成的損失尚缺乏全面的統(tǒng)計。根據(jù)中國機械部門1974～1975年的調(diào)查報告，汽車配件年耗用鋼材23萬t，其中2/3用于維修，而大部分是由于磨損所致。另據(jù)中國電力、建材、冶金、采煤和農(nóng)機等5個部門的不完全統(tǒng)計，每年備件消耗鋼材在150萬t以上，以煤礦所用刮板輸送機為例，由于中部槽磨損所造成的損失每年為1～2億元人民幣。如果再考慮到其他機械設(shè)備磨損造成的經(jīng)濟損失和鋼材的消耗那將是很驚人的。由此可見，提高耐磨鋼的質(zhì)量，開發(fā)新型高性能耐磨鋼，以及廣泛、深入地開展鋼材磨損機理的研究，以降低由于磨損造成的損失，對于國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展是一件具有重要意義的工作。
2材料磨損：
材料磨損對于“材料磨損”目前尚無統(tǒng)一的定義。一般認為磨損是物體工作表面材料在相對運動中不斷破壞或損失的現(xiàn)象。而對于磨損的分類也有很多方法，若按磨損機制劃分，可分為磨料磨損、粘著磨損、腐蝕磨損、沖蝕磨損、接觸疲勞磨損、沖擊磨損、微動磨損等大類。在工業(yè)領(lǐng)域中磨料磨損和粘著磨損在工件磨損失效中占有最大比例，而沖蝕、腐蝕、疲勞、微動等磨損失效方式由于往往產(chǎn)生在一些重要構(gòu)件的運行中，故日益受到重視。在工況條件下，往往是幾種磨損形式同時或先后出現(xiàn)，磨損失效交互作用呈現(xiàn)較復雜的形式。確定工件磨損失效的類型是合理選用或研制耐磨鋼的依據(jù)。另外，零、部件的磨損是一個系統(tǒng)工程問題，影響磨損的因素很多，它包括工作條件(載荷、速度、運動方式)、潤滑條件、環(huán)境因素(濕度、溫度、周圍介質(zhì)等)、材料因素(成分、組織、力學性能)、零件表面質(zhì)量及物理化學特性等。其中每個因素的改變都可能使磨損量改變，甚至使磨損機制改變。由此可見，材料因素只是影響工件磨損的因素之一，要提高鋼件的耐磨性需要從特定條件下的摩擦、磨損系統(tǒng)整體著手才會取得預期的效果。
耐磨鋼分類：
耐磨鋼種類繁多，大體上可分為高錳鋼，中、低合金耐磨鋼，鉻鉬硅錳鋼，耐氣蝕鋼，耐磨蝕鋼以及特殊耐磨鋼等。一些通用的合金鋼如不銹鋼、軸承鋼、合金工具鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼等也都在特定的條件下作為耐磨鋼使用，由于它們來源方便，性能優(yōu)良，故在耐磨鋼的使用中也占有一定的比例。
耐磨鋼化學成分：
中、低合金耐磨鋼這類鋼中通常所含的化學元素有硅、錳、鉻、鉬、釩、鎢、鎳、鈦、硼、銅、稀土等。美國很多大中型球磨機的襯板都用鉻鉬硅錳或鉻鉬鋼制造，其化學成分見表1。而美國的大多數(shù)磨球都用中、高碳的鉻鉬鋼制造，其化學成分、熱處理和硬度見表2。在較高溫度(例如200～500℃)的磨料磨損條件下工作的工件或由于摩擦熱使表面經(jīng)受較高溫度的工件，可采用鉻鉬釩、鉻鉬釩鎳或鉻鉬釩鎢等合金耐磨鋼，這類鋼淬火后，經(jīng)中溫或高溫回火時，有二次硬化效應(yīng)。表3中列舉了中國用于制造球磨機襯板的硅錳、鉻錳硅鉬、鉻錳鉬系低、中合金耐磨鋼的化學成分及應(yīng)用范圍。
耐磨鋼用途：
耐磨鋼廣泛用于礦山機械、煤炭采運、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、建材、電力機械、鐵路運輸?shù)炔块T。例如，球磨機的鋼球、襯板、挖掘機的斗齒、鏟斗，各種破碎機的軋臼壁、齒板、錘頭，拖拉機和坦克的履帶板、風扇磨機的打擊板，鐵路轍叉，煤礦刮板輸送機用的中部槽中板、槽幫、圓環(huán)鏈，推土機用鏟刀、鏟齒，大型電動輪車斗用襯板，石油和露天鐵礦穿孔用牙輪鉆頭等等，以上所列舉的還主要限于屬于經(jīng)受磨料磨損的耐磨鋼的應(yīng)用，而各種各樣的機械中凡是有相對運動的工件問，皆會產(chǎn)生各種類型的磨損，都會有提高工件材料耐磨性的要求或要求采用耐磨鋼，這方面的例子則不勝枚舉。礦石和水泥磨機中使用的研磨介質(zhì)(球、棒和襯板)是消耗量很大的鋼鐵磨損件。在美國，磨球大多數(shù)是用碳素鋼和合金鋼鍛造或鑄造的，它們占磨球總消耗量的97%。在加拿大，消耗的磨球中鋼球占81%。據(jù)80年代末統(tǒng)計，中國每年消耗磨球約80～100萬t，全國磨機襯板的年消耗量近20萬t，這其中絕大多數(shù)為鋼制品。中國煤礦用刮板輸送機中部槽每年要消耗6～8萬t鋼板。
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