耐磨鋼板介紹:
耐磨鋼板是耐磨性強的鋼材的總稱。耐磨鋼板是現(xiàn)代金屬復(fù)合材料中廣泛使用的一種。耐磨鋼板作為一種特殊型鋼,起源于19世紀(jì)下半葉。碳鋼是一種碳含量和錳含量高的耐磨鋼板,具有100多年人類歷史悠久的鋼品牌,因為在沖擊磨損環(huán)境中具有較強的冷硬化水平,同時具有良好的韌性和塑性,易于掌握生產(chǎn)工藝,目前仍是一種耐磨鋼板(特別是在礦山開采等相關(guān)部門)。近幾十年來,低鋁合金耐磨鋼板的研發(fā)和應(yīng)用發(fā)展迅速。由于其耐磨性和延展性強,生產(chǎn)工藝簡單,綜合合理有效,在許多工作條件下可用,受到客戶的歡迎。20世紀(jì)70年代,開發(fā)了高韌性耐磨鋼,以滿足礦山開采、運輸機械設(shè)備和工程機械設(shè)備開發(fā)的需要~80時代在世界范圍內(nèi)形成了一系列產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)化。這種鋼應(yīng)在合金結(jié)構(gòu)鋼高韌性焊接鋼的前提下發(fā)展,一般采用軋后直接熱處理和淬火,或?qū)嵤┸?、冷加工工藝加強,可?jié)約資源,合金成分含量低,成本效益高,但硬度大,耐磨,使用性能好,由于一些優(yōu)點使耐磨鋼受到消費者的青睞。日本、英國、美國等國的一些鋼鐵廠生產(chǎn)這種耐磨鋼板。
耐磨鋼板特點:
1損壞:
損壞是產(chǎn)品工件無效的重要形式之一。損壞導(dǎo)致能源和原材料的大量消耗。據(jù)統(tǒng)計,能源的1/3到1/2消耗摩擦力和損壞。據(jù)原聯(lián)邦德國技術(shù)科學(xué)部估計,原聯(lián)邦政府德國每年損失100億馬克。美國機械工程師學(xué)會(ASME)還有美國能源發(fā)展局(ERDA)明確提出的緩解摩擦磨損的發(fā)展計劃,可以讓美國每年節(jié)省160億美元,即能耗的11%。據(jù)美國期刊詳細(xì)介紹,美國幾大類商品每年損失134億美元,船舶64億美元,車輛400億美元,刀具28億美元。我國對摩擦損傷造成的損失仍缺乏全面統(tǒng)計。根據(jù)1974年中國機械設(shè)備單位~根據(jù)1975年的調(diào)查研究報告,汽車零部件每年損失23萬噸建筑鋼材,其中三分之二用于維修,主要是損壞造成的。根據(jù)中國電力工程、裝飾建材、冶金、煤礦、農(nóng)業(yè)機械等五個部門的統(tǒng)計,建筑鋼材每年消耗約150萬噸。以煤礦行業(yè)常用的帶式輸送機為例,中間槽損壞造成的損失每年為1~2億人民幣。如果考慮到另一臺機械設(shè)備的機械磨損造成的經(jīng)濟損失和建筑鋼材的消耗,那將是令人驚訝的。不難看出,為了提高耐磨鋼板的質(zhì)量,開發(fā)設(shè)計新型性能優(yōu)良的耐磨鋼板,探索建筑鋼磨損機制,減少損壞造成的損失,對國民經(jīng)濟發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
2材料磨損:
目前,“材料磨損”還沒有統(tǒng)一的材料磨損概念。一般認(rèn)為損壞是表面設(shè)備在相對速度下逐漸損壞或損壞的情況。然而,損壞的類型有很多種。根據(jù)損壞系統(tǒng),可分為磨損、粘附磨損、腐蝕磨損、腐蝕磨損、接觸疲勞磨損、沖擊磨損、微動磨損等類別。在工業(yè)領(lǐng)域,磨損和粘著磨損占產(chǎn)品工件磨損失效的很大比例,而磨損失效方法,如磨損、腐蝕、疲勞和軸,通常發(fā)生在一些重要部件的運行中,因此越來越受到重視。在工作條件下,通常有幾種損壞方法同時或相繼發(fā)生,磨損失效配對t檢查顯示出更復(fù)雜的方法。耐磨鋼板的有效使用或研發(fā)是明確產(chǎn)品工件磨損失效類型的重要依據(jù)。此外,零部件的損壞是工程項目的難題,損壞的因素很多,主要包括工作性質(zhì)(負(fù)載、速度、運動形式)、潤濕標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境要素(環(huán)境濕度、環(huán)境溫度、周邊物質(zhì)等)、原料要素(成分、機構(gòu)、物理性能)、零件表面質(zhì)量及生物化學(xué)特性等。每個因素的變化都會改變磨損率,甚至損壞系統(tǒng)。不難看出,原材料元素只是危害產(chǎn)品工件損壞的因素之一。為了提高鑄鐵件的耐磨性,必須從特殊情況下的摩擦和損壞系統(tǒng)軟件開始,才能達(dá)到預(yù)期的效果。
耐磨鋼板分類:
耐磨鋼板種類繁多,大致可分為中碳鋼、中低合金耐磨鋼、鉻鉬硅合金鋼、耐腐蝕鋼、耐磨腐蝕鋼及其獨特的耐磨鋼板。一些通用碳鋼,如不銹鋼板、45號鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼,在特殊條件下被用作耐磨鋼板。由于其由來方便、性能優(yōu)異,在耐磨鋼板的使用中也占有一定比例。
耐磨鋼板成分:
硅、錳、鉻、鉬、釩、鎢、鎳、鈦、硼、銅、希土等化學(xué)分子一般含有中低合金耐磨鋼。鉻鉬硅錳合金或鉬鋼是美國許多大、中、小型水泥球磨機的耐磨襯板,其成分如表1所示。美國的大多數(shù)磨球都是由中高碳鋼鉬鋼制成的,其成分、熱處理工藝和強度如表2所示。在高溫環(huán)境(如2000)~500℃)磨損環(huán)境下相關(guān)工作的產(chǎn)品工件或摩擦熱高溫的產(chǎn)品工件可采用鉻鉬釩、鉻鉬釩鎳或鉻鉬釩鎢等鋁合金耐磨鋼板。該鋼淬火后,在中溫或高溫下回火,具有二次硬化效果。表3列出了硅錳合金、鉻錳硅鉬、鉻錳鉬系列低、中鋁合金耐磨鋼的化學(xué)成分和應(yīng)用領(lǐng)域,用于制造球磨機襯板。
耐磨鋼板的主要用途:
耐磨鋼板廣泛應(yīng)用于礦山設(shè)備、煤炭采運、工程機械設(shè)備、農(nóng)業(yè)機械、裝飾建材、電力機械、鐵路貨運等相關(guān)部門。比如水泥球磨機的軸承鋼球、耐磨襯板、挖掘機的履帶板、挖斗、各種破碎機的磨砂壁、齒塊、鉆頭、大型拖拉機和坦克的履帶板、風(fēng)機球磨機的打擊板、鐵路線轍叉、煤礦帶式輸送機使用的中間槽中厚板、槽幫、圓環(huán)鏈、挖掘機用灰刀、鏟齒、大中型電動輪斗用耐磨襯板、石油和室外鐵礦石。上述主要僅限于耐磨鋼板的使用,各種機械設(shè)備只要有相對速度的產(chǎn)品工件,也會產(chǎn)生各種類型的損壞,需要提高產(chǎn)品工件原材料的耐磨性,需要選擇耐磨鋼板,這些例子無數(shù)。鐵礦石和水泥磨機中常用的研磨介質(zhì)(球、棒、耐磨襯板)是用量較大的鋼材損壞件。鐵礦石和水泥磨機中常用的研磨介質(zhì)(球、棒和耐磨襯板)是大量使用的鋼損壞件。在美國,大多數(shù)磨球都是用碳鋼和碳鋼煅燒或鍛造的,占磨球總消耗量的97%。軸承鋼球占加拿大磨球成本的81%。根據(jù)20世紀(jì)80年代的統(tǒng)計分析,中國每年消耗大約80個磨球~全國磨機襯板日用量近20萬噸,其中大部分為不銹鋼制品。中國煤礦業(yè)皮帶輸送機中部槽每年消耗6個~8萬t厚鋼板。