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金属耐磨材料的研究(一)
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.09.16
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金属耐磨材料既有塑性材料,也有脆硬材料,目前大量应用的有以下几种。(1)奥氏体耐磨锰钢奥氏体锰钢以高韧性、易加工硬化著称。内外生产和应用的奥…

金属耐磨材料既有塑性材料,也有脆硬材料,目前大量应用的有以下几种。

(1)奥氏体耐磨锰钢奥氏体锰钢以高韧性、易加工硬化著称。内外生产和应用的奥氏体锰钢仍以Mnl3系列为主,其化学成分为:=1.0%~1.4%、=11%~14%,经1000~1050%水韧处理,可获得单一奥氏体组织。迄今在大冲击载荷磨料磨损工况(如圆锥式破碎机轧臼壁和破碎壁、旋回式破碎机衬板、大中型颗式破碎机颗板、大型锤式破碎机锤头,以及大中型湿式矿山球磨机衬板)下仍主要选用奥氏体锰钢。日本等一些国家较推崇屈服强度和耐磨性较高的Mnl3Cr2耐磨钢。我国20世纪50~60年代几乎把高锰钢作为万能的耐磨材料使用,但在生产实践中发现,只有在冲击大、应力高、磨料硬的情况下,高锰钢才耐磨,而且其屈服强度低,易于变形。

奥氏体锰钢的技术进步主要表现在生产过程中严格控制影响性能的Si、P含量,特别是对含P量的限制;另外为减少铸造高锰钢的夹渣、柱状晶和晶粒粗大现象,V、、NI)和RE等微量元素也常被加入高锰钢。被称为超高锰钢的Mnl7(Mnl8)和Mn25等有利于解决厚大断面锰钢液韧处理后内部易出现碳化物而降低韧性的问题,也利于解决锰钢件低温工况使用可能脆断的问题。但在大冲击载荷磨料磨损工况下超高锰钢的耐磨性和性价比,以/6乏相关的Mn、C和Mn/C选择,特别在低应力磨损下的低寿命等关键问题,还有待深人研究,以及在不同工况条件下广泛应用的实践验证。

(2)铬系白口铸铁国外耐磨白口铸铁的发展分为普通白口铸铁、镍硬铸铁和高铬白铸铁3个阶段,铬系白口铸铁目前仍是国内外耐磨铸铁的主流。Crl5、Cr20、Cr26系列高铬耐磨铸铁在美国、日本和我国均已大批量生产和应用。我国在高铬铸铁基础上又研究了中铬硅耐磨铸铁和适于铸态应用的低铬耐磨铸铁,并已批量生产和工业应用。

高铬铸铁凝固后的组织为(Fe,Cr)C型碳化物和相,当基体全部为马氏体时,这种合金的耐磨性能最好,如果基体中存在残余奥氏体,通常要进行热处理;低铬合金白口铸铁与普通白El铸铁相比,碳化物的稳定性更好。铬系白口铸铁的研究中,往往被认为越硬越耐磨。实际上,盲目地追求硬度并不一定能取得理想的效果,反而会使成本大幅度提高,造成浪费。有试验表明,高铬铸铁在接近90。角冲蚀磨损时,其耐磨性还不如20钢。

金属耐磨材料的研究(一)

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