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它广泛的应用于冶金矿山机械、工程机械、农机机械、电力机械、铁路运输机械、建材以及军工等部门。
这类钢的特点是:
(1)水韧处理后
具有优异的韧性与塑性,这在许多承受大冲击的采掘、破碎设备上是必不可少的。
(2)具有很强的加工硬化能力
在冲击磨损的工作条件下,形成硬化层,冲击载荷愈大,表面硬化层愈深,硬度愈高,抗磨损能力愈强。而且还保持工程构件本身的高韧性,这是一般耐磨合金钢和耐磨铸铁所没有的。
(3)高锰钢的生产工艺简单
材料的工艺性能优良,质量易控制。在选择高锰钢制作工件时,必须考虑以上特性。如在没有冲击载荷的工况条件下,高锰钢不能发挥它的特性,因其比较软的奥氏体基体,钢的耐磨性还不如一般铸铁。高锰钢的化学成分和力学性能,根据中国国家标准(GB5680—85)规定列于表1和表2。
另外,根据工况条件要求,各国都研制生产改型高锰钢,即在高锰钢成分基础上添加1.5%~2.5%铬,或3.0%~4.0%镍,或0.9%~1.2%钼以及加钒、钛的高锰钢,使高锰钢的性能得到明显的改进。
不锈钢在工业与日常生活中的应用正在日益扩大。磨损是不锈钢失效方式之一。不锈钢经常在腐蚀磨料磨损、高温冲蚀磨损、磨料磨损、粘着磨损等工况条件下工作。外部条件及内在因素对不锈钢的磨损具有重大影响。因此国内外在试验室与应用条件下积累了大量的磨损数据,对正确选择耐磨用途的不锈钢有着重要的实用价值。
不锈钢的腐蚀一磨料磨损,是将2.5mm×12.7mm×43.2mm的试样装在盛有一定量的粒状磨料和一定量煤矿水或镍铜矿水两种溶液的两球罐中。球罐以一定的速度转动,16h为一个循环,试验用不锈钢及热处理和硬度见表3,试验结果见表4及图1和图2。
不锈钢的高温冲蚀磨损,采用SiC颗粒,平均直径为240~325μm,流量10g/min,冲击角30和90。图3是采用冲击速度为30m/s时310钢的冲蚀率。图4是在冲击速度为30m/s,角度为30,在氮气氛下304钢的冲蚀率与温度的关系。图5为冲击速度30m/s、角度30,氮气氛下,410钢的冲蚀率与温度的关系。 2100433B
在特定的工况,如冲击磨损、腐蚀磨损、高温冲蚀磨损等条件下所使用的钢种。
高锰钢,也称为奥氏体锰钢,是特殊耐磨钢中的主要品种。因为在常温下它的组织为奥氏体。它属于高合金钢,其碳含量为0.9%~1.5%,含锰量10%~14%,有的甚至更高(15%~20%)。它主要用于高冲击磨料磨损工况条件下使用的耐磨损铸件。高锰钢经水韧处理后,具有高韧性,高冷作硬化能力,在高冲击载荷下使用,耐磨性好,安全可靠。
中、低合金耐磨钢这类钢中通常所含的化学元素有硅、锰、铬、钼、钒、钨、镍、钛、硼、铜、稀土等。美国很多大中型球磨机的衬板都用铬钼硅锰或铬钼钢制造,其化学成分见表1。而美国的大多数磨球都用中、高碳的铬钼钢...
河北08定额地面做法中没有特殊耐磨骨料子目,建议套B1-38水泥砂浆楼地面一次抹光子目,将沙子市场价格调整为特殊耐磨骨料价格。 商品混凝土坡道不变,增加一遍B1-38。 随打随抹光也是在混凝土即将...
耐磨骨料地面也有很大差别,有30元左右一个平方,也有七八十元一个平方米,还有一百多元一个平方米。工钱一般包含在内。
耐磨钢标准依据
耐磨钢标准依据 耐磨钢标准的制订工作启动于 2007 年 8 月,首先根据市场需求和市场调研, 在搜集国内外资料的基础上, 确定低合金高强度耐磨钢为本标准的技术路线, 从 科学、实用、节约成本、资源的角度出发,低合金高强耐磨是必然趋势。济钢开 发了 JAR360F ~JAR500F 出口耐磨钢,出口 Bis52J/53J,Bis21J ,国内市场 JGNM360 ~JGNM500,B24S 等;搜集的资料主要有:日本、德国、瑞典、美 国、澳大利亚等国的先进企业标准,重点参考了德国、瑞典、日本的耐磨钢的技 术条件,结合我国技术情况, 并以此为依据, 促进国内的耐磨钢生产企业的尽快 成熟。目前,国内外尚未有发表的国家标准,因此制订本标准的意义十分重大。 传统的耐磨钢一般是指在冲击载荷下发生冲击硬化的高锰钢, 主要目的是在使用 过程中可以受冲击应力作用以后有很强的硬化能力,但对冲击载荷不大的工况
耐磨钢作为一种专用钢大约始于十九世纪后半叶。1883年英国人哈德菲尔德(R0.A0.Hadfield)首先取得了高锰钢的专利,至今已有100多年的历史,高锰钢是一种碳含量和锰含量较高的耐磨钢,这个具有百余年历史的古老钢种,由于它在大的冲击磨料磨损条件下使用时具有很强的加工硬化能力,同时兼有良好的韧性和塑性,以及生产工艺易于掌握等优点,因此,它仍然是耐磨钢中用量最大的一种(尤其是在矿山等部门)。近几十年来,低、中合金耐磨钢的开发与应用发展很快,由于这些钢具有较好的耐磨性和韧性,生产工艺较简单,综合经济性合理,在许多工况条件下适用,受到用户的欢迎。为了适应矿山采运机械与工程机械发展的需要,所研制的高硬度耐磨钢板,20世纪70~80年代在国际上已形成系列并标准化。这类钢是在低合金高强度可焊接钢的基础上发展起来的,它们一般采用轧后直接淬火并回火,或实行控轧、控冷工艺进行强化,可节约能源,且合金元素含量低,价格较便宜,但硬度高,耐磨,工艺性能尚可,由于具有了这些优点使这类耐磨钢板很受用户欢迎。日、英、美等国的一些钢铁公司都生产这类耐磨钢。
耐磨钢种类繁多,大体上可分为高锰钢,中、低合金耐磨钢,铬钼硅锰钢,耐气蚀钢,耐磨蚀钢以及特殊耐磨钢等。一些通用的合金钢如不锈钢、轴承钢、合金工具钢及合金结构钢等也都在特定的条件下作为耐磨钢使用,由于它们来源方便,性能优良,故在耐磨钢的使用中也占有一定的比例。
中、低合金耐磨钢这类钢中通常所含的化学元素有硅、锰、铬、钼、钒、钨、镍、钛、硼、铜、稀土等。美国很多大中型球磨机的衬板都用铬钼硅锰或铬钼钢制造。而美国的大多数磨球都用中、高碳的铬钼钢制造。在较高温度(例如200~500℃)的磨料磨损条件下工作的工件或由于摩擦热使表面经受较高温度的工件,可采用铬钼钒、铬钼钒镍或铬钼钒钨等合金耐磨钢,这类钢淬火后,经中温或高温回火时,有二次硬化效应。
耐磨钢广泛用于矿山机械、煤炭采运、工程机械、农业机械、建材、电力机械、铁路运输等部门。例如,球磨机的钢球、衬板、挖掘机的斗齿、铲斗,各种破碎机的轧臼壁、齿板、锤头,拖拉机和坦克的履带板、风扇磨机的打击板,铁路辙叉,煤矿刮板输送机用的中部槽中板、槽帮、圆环链,推土机用铲刀、铲齿,大型电动轮车斗用衬板,石油和露天铁矿穿孔用牙轮钻头等等,以上所列举的还主要限于属于经受磨料磨损的耐磨钢的应用,而各种各样的机械中凡是有相对运动的工件问,皆会产生各种类型的磨损,都会有提高工件材料耐磨性的要求或要求采用耐磨钢,这方面的例子则不胜枚举。矿石和水泥磨机中使用的研磨介质(球、棒和衬板)是消耗量很大的钢铁磨损件。在美国,磨球大多数是用碳素钢和合金钢锻造或铸造的,它们占磨球总消耗量的97%。在加拿大,消耗的磨球中钢球占81%。据80年代末统计,中国每年消耗磨球约80~100万t,全国磨机衬板的年消耗量近20万t,这其中绝大多数为钢制品。中国煤矿用刮板输送机中部槽每年要消耗6~8万t钢板。
耐磨钢都是用电炉或转炉冶炼的,产品以铸件为多,近年来,锻、轧等热加工材正在增多。在一般机械中使用的耐磨钢件的生产方法与其他工件并没有太大的区别,只是在热处理工艺或表面处理工艺方面应有所要求,以达到保证耐磨性的需求。对于那些材质冶金纯净度显著影响耐磨性的钢件应采取精炼措施,并对有害杂质和气体提出限量要求。除基体外第二相的数量、形状和分布往往对钢件的耐磨性能有重大影响,此时需要从钢的化学成分设计、冶炼、热加工、热处理(含热机械处理)等等方面统筹考虑,以便从冶金因素方面力争达到提高耐磨性的要求。
磨损是发生在工件表面的过程,因此,强化工件表面就显得十分重要。钢的表面强化技术有着悠久的历史,例如,渗碳技术至少可以追溯到两干多年前中国的汉朝,而一千多年前的中国史书中已有关于碳氮共渗工艺的记载。近几十年来,各种各样的表面强化技术与装备发展迅速,采取必要的表面强化及表面改性措施,不仅可以节约大量的原材料,而且可以赋予工件表面层以各种特殊的、作为整体材料难以得到的组织结构与性能,从而取得最优异的耐磨性能和巨大的经济效益。如今,表面强化技术已成为耐磨钢(包括耐磨材料)的研究与应用的一个重要发展方向。
近年来钢铁材料的表面强化(润化)技术发展很快,有关新技术、新工艺层出不穷,针对不同需要可以选择不同的表面强化技术来提高钢件在各种类型磨损条件下的耐磨性,以价格较低廉的基体材料制作工件取代昂贵的合金钢。渗碳、碳氮共渗、渗氮等工艺仍然是强化机械零件的主要措施,采用共渗、复合渗、渗硼、渗金属、喷焊、堆焊、气相沉积、电刷镀、离子注入等工艺在不同机件的各种工况条件下都取得了提高耐磨性的明显效果。此外,铸渗、复合铸造等铸造工艺在耐磨钢件的制造中也有应用。
耐磨钢轧制
普通低合金的耐磨钢,如18MnPRe(输煤槽体钢)、41Mn2SiRe(拖拉机履带钢)、55SiMnCuRe(推土机推刀刀刃钢)、65SiMnRe(犁铧钢)等的热轧同一般低合金钢,可以按用户要求,轧制成板材和型材。唯有高合金的耐磨钢,如在冲击载荷下发生冲击硬化的高锰钢(Mnl3、12%Mn一2%Cr、12%Mn一2%Mo等奥氏体耐高锰钢)属于难变形的耐磨钢,有其特殊的加工规律。这种钢机械加工困难,基本上都用于铸件,但也有轧成某种形状尺寸的轧材作某些特殊用途,如生产中空钎钢(见中空钢轧制)用的高锰钢芯材(棒钢)。由于这种钢含锰量高,钢锭铸态组织的柱状晶发达,偏析比较严重,变形抗力大,导热性差(仅为普碳钢的1/3~1/4),线.膨胀系数大,过热敏感性强,塑性差,所以热轧中要注意掌握如下的加工规律:
(1)掌握好加热速度与加热温度。要缓慢加热,700℃前,加热速度不大于70℃/h,防止热应力大而产生开裂。保证足够的加热时间和保温时间,以获得均匀及塑性良好的单相奥氏体。加热温度过高,晶粒会严重长大,降低钢的可轧性及成材后的力学性能;加热温度过低,钢的塑性不良,易于轧裂。几种高锰钢芯材钢的加热及轧制温度规范如表所示。加热要均匀,各面温差不得超过20~30℃。还必须尽量保证炉内呈还原性或中性气氛,减少脱碳,防止表面产生硬而脆的低碳高锰钢.
高锰钢芯材钢的加热及轧制温度规范
锭或坯 装炉温度/℃ 加热温度/℃加热时间/min保温时间/min 开轧温度/℃ 终轧温度/℃
120方锭 ≤650 1080~1130 170 40 1050~1100 950
60方坯 ≤750 1060~1110 110 10 1040~1080 950
(2)注意孔型设计,变形要均匀,但头几道次的变形量要比普碳钢和一般低合金钢的小。轧制时应逐道翻钢90。。轧制速度不能太高,开坯机轧辊的线速度不大于3m/s。轧制成材后,用热锯切成定尺并进行矫直.
高锰钢开坯轧裂的原因不外两方面:一是钢锭质量不佳,如钢中磷含量偏高,出钢温度过高,钢锭冷却缓慢,使得晶界磷化物、碳化物及其夹杂物聚集或钢锭缩孔严重,都会降低可轧性;二是轧制条件不当,如加热速度过快,加热温度偏高或偏低,保温时间不足,开头几道变形量过大或轧制速度太快,都易出现轧裂.
耐磨钢棒有两种:一种是,热轧圆钢;另一种是调质热处理钢棒,热轧圆钢通过热处理获得的基体组织主要是贝氏体的耐磨钢棒;