耐磨鋼簡(jiǎn)介：
耐磨鋼板是耐磨損性能強(qiáng)的鋼鐵材料的總稱，耐磨鋼是當(dāng)今耐磨材料中用量最大的一種。耐磨鋼簡(jiǎn)史耐磨鋼作為一種專用鋼大約始于十九世紀(jì)后半葉。高錳鋼是一種碳含量和錳含量較高的耐磨鋼，這個(gè)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(shí)具有很強(qiáng)的加工硬化能力，同時(shí)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(diǎn)，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(lái)，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(jiǎn)單，綜合經(jīng)濟(jì)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(yùn)機(jī)械與工程機(jī)械發(fā)展的需要，所研制的高硬度耐磨鋼板，20世紀(jì)70～80年代在國(guó)際上已形成系列并標(biāo)準(zhǔn)化。這類鋼是在低合金高強(qiáng)度可焊接鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它們一般采用軋后直接淬火并回火，或?qū)嵭锌剀?、控冷工藝進(jìn)行強(qiáng)化，可節(jié)約能源，且合金元素含量低，價(jià)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(diǎn)使這類耐磨鋼板很受用戶歡迎。日、英、美等國(guó)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(jì)，能源的1/3到1/2消耗于摩擦與磨損。據(jù)原聯(lián)邦德國(guó)技術(shù)科學(xué)部估測(cè)，原聯(lián)邦德國(guó)因磨損造成的損失每年達(dá)到100億馬克。美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)和美國(guó)能源發(fā)展局(ERDA)提出的一項(xiàng)減輕摩擦和磨損的發(fā)展計(jì)劃，可使美國(guó)每年節(jié)支160億美元，即為能源消耗的11%。據(jù)美國(guó)刊物介紹，美國(guó)幾大類產(chǎn)品每年由于磨損所造成的損失是：飛機(jī)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(guó)對(duì)摩擦和磨損所造成的損失尚缺乏全面的統(tǒng)計(jì)。根據(jù)中國(guó)機(jī)械部門1974～1975年的調(diào)查報(bào)告，汽車配件年耗用鋼材23萬(wàn)t，其中2/3用于維修，而大部分是由于磨損所致。另?yè)?jù)中國(guó)電力、建材、冶金、采煤和農(nóng)機(jī)等5個(gè)部門的不完全統(tǒng)計(jì)，每年備件消耗鋼材在150萬(wàn)t以上，以煤礦所用刮板輸送機(jī)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(jī)械設(shè)備磨損造成的經(jīng)濟(jì)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(jī)理的研究，以降低由于磨損造成的損失，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(duì)于“材料磨損”目前尚無(wú)統(tǒng)一的定義。一般認(rèn)為磨損是物體工作表面材料在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中不斷破壞或損失的現(xiàn)象。而對(duì)于磨損的分類也有很多方法，若按磨損機(jī)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(dòng)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(dòng)等磨損失效方式由于往往產(chǎn)生在一些重要構(gòu)件的運(yùn)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(shí)或先后出現(xiàn)，磨損失效交互作用呈現(xiàn)較復(fù)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(gè)系統(tǒng)工程問(wèn)題，影響磨損的因素很多，它包括工作條件(載荷、速度、運(yùn)動(dòng)方式)、潤(rùn)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(xué)性能)、零件表面質(zhì)量及物理化學(xué)特性等。其中每個(gè)因素的改變都可能使磨損量改變，甚至使磨損機(jī)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(huì)取得預(yù)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(lái)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(xué)成分：
中、低合金耐磨鋼這類鋼中通常所含的化學(xué)元素有硅、錳、鉻、鉬、釩、鎢、鎳、鈦、硼、銅、稀土等。美國(guó)很多大中型球磨機(jī)的襯板都用鉻鉬硅錳或鉻鉬鋼制造，其化學(xué)成分見表1。而美國(guó)的大多數(shù)磨球都用中、高碳的鉻鉬鋼制造，其化學(xué)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(shí)，有二次硬化效應(yīng)。表3中列舉了中國(guó)用于制造球磨機(jī)襯板的硅錳、鉻錳硅鉬、鉻錳鉬系低、中合金耐磨鋼的化學(xué)成分及應(yīng)用范圍。
耐磨鋼用途：
耐磨鋼廣泛用于礦山機(jī)械、煤炭采運(yùn)、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建材、電力機(jī)械、鐵路運(yùn)輸?shù)炔块T。例如，球磨機(jī)的鋼球、襯板、挖掘機(jī)的斗齒、鏟斗，各種破碎機(jī)的軋臼壁、齒板、錘頭，拖拉機(jī)和坦克的履帶板、風(fēng)扇磨機(jī)的打擊板，鐵路轍叉，煤礦刮板輸送機(jī)用的中部槽中板、槽幫、圓環(huán)鏈，推土機(jī)用鏟刀、鏟齒，大型電動(dòng)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(jī)械中凡是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的工件問(wèn)，皆會(huì)產(chǎn)生各種類型的磨損，都會(huì)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(jī)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(guó)，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(jì)，中國(guó)每年消耗磨球約80～100萬(wàn)t，全國(guó)磨機(jī)襯板的年消耗量近20萬(wàn)t，這其中絕大多數(shù)為鋼制品。中國(guó)煤礦用刮板輸送機(jī)中部槽每年要消耗6～8萬(wàn)t鋼板。
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