耐磨材料
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耐磨涂层材料耐磨涂层材料是一种能够在表面形成一层坚硬、耐磨的保护层的材料,通常用于增强材料的耐磨性能,延长使用寿命。
耐磨涂层材料广泛应用于工业生产、机械制造、汽车制造等领域,对于提高设备的使用寿命、降低维护成本具有重要意义。
本文将介绍几种常见的耐磨涂层材料及其特点。
首先,金属基耐磨涂层材料是一种常见的耐磨材料,其主要成分是金属粉末和粘结剂。
金属基耐磨涂层材料具有硬度高、耐磨性好的特点,能够有效地保护基材表面,延长设备的使用寿命。
同时,金属基耐磨涂层材料还具有良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣的工作环境。
然而,金属基耐磨涂层材料的制备过程复杂,成本较高,需要专业设备和技术支持。
其次,陶瓷基耐磨涂层材料是另一种常见的耐磨材料,其主要成分是氧化铝、氧化硅等耐磨陶瓷粉末和粘结剂。
陶瓷基耐磨涂层材料具有硬度极高、耐磨性能优异的特点,能够有效地抵抗磨损和腐蚀,适用于高速、高负荷的工作条件。
此外,陶瓷基耐磨涂层材料还具有良好的绝缘性能和耐高温性能,适用于多种工业领域。
然而,陶瓷基耐磨涂层材料在制备过程中易出现裂纹和脱落现象,需要加强对制备工艺的控制。
最后,聚合物基耐磨涂层材料是一种新型的耐磨材料,其主要成分是聚合物树脂和填料。
聚合物基耐磨涂层材料具有重量轻、易加工、成本低的特点,能够形成坚韧的保护层,有效地提高基材的耐磨性能。
同时,聚合物基耐磨涂层材料还具有良好的粘接性能和耐化学腐蚀性能,适用于多种复杂工况下的应用。
然而,聚合物基耐磨涂层材料的硬度和耐磨性能相对较低,适用范围有限。
综上所述,耐磨涂层材料是一种能够有效提高材料耐磨性能的重要材料,不同类型的耐磨涂层材料具有各自的特点和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体的工作条件和要求选择合适的耐磨涂层材料,以确保设备的正常运行和使用寿命的延长。
同时,还需要不断加强对耐磨涂层材料制备工艺的研究和改进,提高其性能和稳定性,满足不同领域的需求。
耐磨金属材料耐磨金属材料是一种具有耐磨性能的金属材料,其主要作用是在摩擦、磨损和冲击等条件下保持其形状和表面质量。
这些材料通常用于制造机械零件、工具和设备,以延长其使用寿命并提高工作效率。
在工业生产中,耐磨金属材料扮演着重要的角色,因此对其性能和应用进行深入了解具有重要意义。
耐磨金属材料的种类繁多,常见的有合金钢、不锈钢、铸铁、硬质合金等。
这些材料具有不同的化学成分和物理性能,适用于不同的工作环境和使用要求。
例如,合金钢由于其硬度高、耐磨性好,常用于制造工程机械的齿轮、轴承等零部件;不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,适用于化工设备和海洋工程中;硬质合金由于其高硬度和耐磨性,常用于切削工具和研磨材料等领域。
除了材料本身的性能外,耐磨金属材料的耐磨性能还与其表面处理工艺密切相关。
常见的表面处理工艺包括热处理、表面喷涂、表面合金化等。
这些工艺能够在材料表面形成坚固的耐磨层,提高材料的耐磨性能和使用寿命。
例如,热处理能够提高材料的硬度和强度,表面喷涂能够形成坚固的陶瓷涂层,表面合金化能够在材料表面形成耐磨合金层。
在实际应用中,选择合适的耐磨金属材料对于提高设备的使用寿命和降低维护成本至关重要。
首先,需要根据工作条件和使用要求选择合适的材料类型和牌号;其次,需要考虑材料的加工性能和成本因素;最后,需要结合表面处理工艺提高材料的耐磨性能。
只有综合考虑这些因素,才能选择到最适合的耐磨金属材料,从而提高设备的使用效率和经济效益。
总之,耐磨金属材料在工业生产中具有重要的应用价值,其性能和应用需要得到深入的研究和了解。
选择合适的耐磨金属材料并结合有效的表面处理工艺,能够有效延长设备的使用寿命,提高工作效率,降低维护成本,为工业生产带来更大的经济效益。
因此,对耐磨金属材料的研究和应用具有重要的意义,值得进一步深入探讨和研究。
耐磨金属材料耐磨金属材料是一种具有出色耐磨性能的材料,广泛应用于机械设备、矿山设备、冶金设备、建筑机械等领域。
它能够承受高速运动、重载冲击和磨损等恶劣工况,保持较长的使用寿命,因此备受工程师和设计师的青睐。
耐磨金属材料的主要特点包括硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗冲击等。
它们通常由基体材料和耐磨层组成,通过不同的工艺加工而成。
基体材料通常选用具有较高强度和韧性的合金钢或不锈钢,而耐磨层则采用高硬度的合金材料或陶瓷材料。
这种复合材料的设计能够兼顾基体材料的强度和韧性,同时具备耐磨层的硬度和耐磨性,从而实现了材料的优势互补。
在工程实践中,耐磨金属材料的应用范围非常广泛。
例如,在矿山设备中,耐磨钢板被广泛应用于破碎机、磨矿机、输送机等耐磨部件的制造,能够有效地延长设备的使用寿命,降低维护成本。
在建筑机械中,耐磨铸件被用于挖掘机、装载机等工程机械的铲斗、刀口等部件,能够提高设备的作业效率和可靠性。
在冶金设备中,耐磨合金钢管被广泛应用于输送矿石、煤矿、磨煤机煤粉等耐磨输送系统,能够有效地减少设备的停机维护时间,提高生产效率。
随着工业技术的不断发展,耐磨金属材料的制造工艺和应用技术也在不断创新和提高。
例如,采用先进的表面强化技术,可以在基体材料表面形成高硬度、高强度的耐磨层,进一步提高材料的耐磨性能。
同时,采用精密铸造、粉末冶金、等离子喷涂等先进工艺,可以制备出具有复杂结构和优异性能的耐磨金属材料,满足不同工况下的使用需求。
总的来说,耐磨金属材料在工程领域中具有重要的应用价值,它的优异性能能够有效地提高设备的使用寿命,降低维护成本,提高生产效率,因此在工程设计和制造中具有广阔的发展前景。
随着材料科学和工艺技术的不断进步,相信耐磨金属材料将会在更多领域展现其优越性能,为工业生产带来更大的效益。
耐磨材料配方耐磨材料是一种具有高耐磨性能的材料,它能够在摩擦、磨损和腐蚀等恶劣环境下保持较好的性能稳定性。
在工业生产和日常生活中,耐磨材料被广泛应用于机械设备、建筑材料、汽车制造等领域,发挥了重要的作用。
耐磨材料的配方是保证其性能稳定性和耐磨性的关键因素。
下面将介绍几种常见的耐磨材料配方。
1. 高分子复合材料配方:高分子复合材料是一种将高分子材料与其他填料和添加剂进行混合加工的材料。
常见的高分子复合材料配方包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等材料与石墨、碳纤维、玻璃纤维等填料的混合。
这些材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,广泛应用于机械设备的摩擦部件、密封件等。
2. 金属合金配方:金属合金是由两种或两种以上金属元素组成的材料。
为了提高金属材料的耐磨性,可以通过合金化来改变其组织结构和物理性能。
常见的金属合金配方包括铜合金、铝合金、钢铁合金等。
这些合金具有较高的硬度和耐磨性,在机械设备、汽车制造等领域得到广泛应用。
3. 陶瓷材料配方:陶瓷材料是一种非金属无机材料,具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨性能。
陶瓷材料配方的关键是选择合适的陶瓷粉体和添加剂。
常见的陶瓷材料配方包括氧化铝、氮化硅、碳化硅等材料。
这些材料具有高硬度和低摩擦系数,广泛应用于磨损严重的场合,如磨料、切割工具等。
4. 涂层材料配方:涂层材料是一种将耐磨材料涂覆在基材表面的一种处理方法。
涂层材料配方的关键是选择合适的涂料和添加剂。
常见的涂层材料配方包括聚氨酯、环氧树脂、聚酰亚胺等材料。
这些材料具有良好的附着力和抗磨损性能,能够有效地保护基材不受磨损和腐蚀。
以上是几种常见的耐磨材料配方,它们在不同的应用领域具有独特的优势。
在实际生产中,根据具体的使用要求和环境条件选择合适的耐磨材料配方,能够提高材料的使用寿命和性能稳定性,降低维护成本,提高生产效率。
随着科技的不断进步,耐磨材料配方将不断创新和发展,为各行各业提供更好的解决方案。
金属耐磨材料
金属耐磨材料是一种能够抵御磨损的金属材料,其具有较高的硬度和耐磨性,适用于高摩擦和高磨损条件下的工作环境。
以下将介绍几种常见的金属耐磨材料。
1. 铬钼白铁:它是一种具有优良耐磨性的金属材料,主要由铬、钼和铁合金组成。
铬的添加可以提高材料的耐腐蚀性和硬度,钼的添加可以增强材料的韧性和耐磨性。
铬钼白铁在高速冲击和摩擦条件下具有优异的耐磨性能,适用于煤矿、石油化工和水泥等行业的磨损部位。
2. 高锰钢:高锰钢是一种具有较高锰含量的钢材,其具有很高的硬度和耐磨性。
高锰钢具有良好的抗冲击性和抗磨损性,特别适用于高速冲击和磨损环境中使用的零件。
由于高锰钢的耐磨性能优异,因此被广泛应用于矿山、建筑和冶金等行业的磨损部位。
3. 高铬铸铁:高铬铸铁是一种含有较高铬含量的铸铁材料,其具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
高铬铸铁的硬度和耐磨性主要来自于铬的添加,铬能够形成铬氧化物的保护层,进而提高材料的耐磨性能。
高铬铸铁广泛应用于采矿、冶金和造船等行业的耐磨部件。
4. 钛合金:钛合金是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属材料,其中添加了适量的钛元素。
钛合金具有较低的密度和较高的强度,能够抵御高速冲击和磨损环境的损伤。
由于钛合金具有优秀的综合性能,因此被广泛应用于航空航天、汽车和医
疗等领域。
总之,金属耐磨材料具有较高的硬度和耐磨性,适用于高速冲击和磨损环境下的工作条件。
常见的金属耐磨材料包括铬钼白铁、高锰钢、高铬铸铁和钛合金等,它们在矿山、冶金、建筑和航空等行业有着广泛的应用。
什么材料耐磨
耐磨材料是指具有出色的抗磨损性能的材料。
在各个领域中,耐磨材料都广泛应用于各种机械设备和工具的制作中,以提高其使用寿命和耐用性。
下面是几种常见的耐磨材料。
1. 耐磨陶瓷
耐磨陶瓷是一种采用陶瓷材料制作的具有良好耐磨性能的材料。
通过掺入不同种类的陶瓷颗粒,可以使陶瓷材料具有更高的硬度和耐磨性。
耐磨陶瓷常用于制作耐磨衬板、砂轮、研磨球等。
2. 耐磨聚合物
聚合物是一种高分子化合物,具有良好的塑性和耐磨性。
通过在聚合物中添加填充剂和增强剂,可以增强其耐磨性能。
耐磨聚合物常用于制作耐磨管道、挡板、密封件等。
3. 耐磨合金
耐磨合金是一种具有良好耐磨性能的金属合金。
通常含有高硬度的金属元素,如钨、钼、铬等。
耐磨合金广泛应用于制作耐磨刀具、耐磨防爆钢板等。
4. 耐磨橡胶
耐磨橡胶是一种具有较高耐磨性能的橡胶材料。
通过在橡胶中添加增强剂和填充剂,可以增强其硬度和耐磨性。
耐磨橡胶常用于制作输送带、密封件等。
5. 耐磨涂层
耐磨涂层是一种将具有耐磨性能的材料涂覆在基材表面的方法。
常用的耐磨涂层材料包括陶瓷涂层、金属涂层等。
耐磨涂层广泛应用于汽车零部件、航空航天设备等领域。
以上仅是一些常见的耐磨材料,随着科技的发展和材料工程的进步,还会不断涌现新的耐磨材料。
这些耐磨材料的应用,极大地提高了机械设备和工具的耐用性和使用寿命,在工业生产中发挥了重要的作用。
耐磨材料配方
耐磨材料配方取决于所需的目标和应用。
以下是一般的耐磨材料配方示例:
1. 氧化铝陶瓷:
- 氧化铝粉末:作为主要耐磨材料成分。
- 稳定剂:如镁氧化物或硅酸盐,用于提高氧化铝材料的稳定性和耐长期使用性能。
- 结合剂:常见的有聚合物树脂或硅酸盐等,用于将氧化铝粉末固结在一起。
2. 碳化硅陶瓷:
- 碳化硅粉末:作为主要耐磨材料成分。
- 稳定剂:可选择添加稳定剂,如氧化镁,以提高碳化硅材料的稳定性和耐长期使用性能。
- 结合剂:常见的有硅酸盐或聚合物树脂等,用于将碳化硅粉末固结在一起。
3. 耐磨涂层:
- 基料材料:可以使用聚合物树脂、环氧树脂、聚酯树脂等作为基料材料。
- 耐磨填料:如氧化铝、碳化硅或钨酸钙等填料材料,用于提高涂层的耐磨性能。
- 助剂:如增稠剂、分散剂、反应助剂等,用于调整涂层的粘
度、分散性和反应性。
4. 耐磨聚合物:
- 聚合物树脂:可以使用聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯等作为基础聚合物。
- 耐磨填料:如硬质颗粒、纤维素或纳米颗粒等填料材料,用于提高聚合物的耐磨性能。
- 助剂:如增塑剂、抗氧化剂等,用于调整聚合物的性能和稳定性。
需要根据具体的耐磨要求和材料特性来确定配方的具体比例和条件。
同时,根据实际应用需求,还可以添加其他辅助材料,如颜料、抗紫外线剂等。
什么材料耐磨
材料的耐磨性是指材料在受到摩擦、磨损和刮擦等外力作用下所表现出的抗磨
损能力。
在工程应用中,耐磨材料的选择对于提高设备的使用寿命和性能至关重要。
那么,什么样的材料具有较好的耐磨性呢?
首先,金属材料中的合金是一种常见的耐磨材料。
合金是由两种或两种以上的
金属或非金属元素组成的固溶体或化合物。
由于合金可以在一定程度上改善金属的硬度、强度和耐磨性,因此在工程领域中得到了广泛的应用。
例如,钢铁中添加适量的铬、锰、钼等元素可以提高其硬度和耐磨性,使其适用于制造耐磨零部件和工具。
其次,陶瓷材料也是一种具有良好耐磨性能的材料。
陶瓷材料具有硬度高、耐
磨损、耐腐蚀等优良性能,因此在制造耐磨零部件和耐磨涂层方面具有独特的优势。
例如,氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷等都是常见的耐磨陶瓷材料,它们被广泛应用于轴承、密封件、切削工具等领域。
此外,高分子材料也是一类具有潜力的耐磨材料。
高分子材料具有良好的耐磨性、自润滑性和吸振性能,因此在一些特殊的耐磨环境中表现出了较好的应用前景。
例如,聚四氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等高分子材料可以通过改性或复合等方式提高其耐磨性能,用于制造轴承、密封件、输送带等耐磨零部件。
综上所述,金属合金、陶瓷材料和高分子材料是目前具有良好耐磨性能的材料
类型。
在实际工程应用中,根据具体的使用环境和要求,选择合适的耐磨材料对于提高设备的使用寿命和性能至关重要。
因此,对于不同的耐磨材料,需要进行全面的性能评价和适用性分析,以便更好地满足工程需求。
耐磨材料数据
耐磨材料的数据可能包括以下内容:
1. 硬度:耐磨材料的硬度是衡量其抗磨损能力的重要指标。
常用的硬度测试方法有洛氏硬度、维氏硬度等。
2. 密度:耐磨材料的密度直接影响其质量和体积。
常见的密度单位为克/立方厘米。
3. 抗拉强度:耐磨材料的抗拉强度是其抵抗拉伸力的能力,通常以兆帕(MPa)为单位。
4. 抗压强度:耐磨材料的抗压强度是其抵抗压缩力的能力,通常以兆帕(MPa)为单位。
5. 抗磨损性能:耐磨材料的抗磨损性能是衡量其使用寿命的重要指标。
常见的测试方法包括滑动磨损实验、砂轮磨损实验等。
6. 热膨胀系数:耐磨材料的热膨胀系数描述了材料在温度变化时的体积膨胀程度。
7. 热导率:耐磨材料的热导率是指其传递热量的能力,常以瓦/米-开尔文(W/m·K)为单位。
8. 导电性:耐磨材料的导电性描述了材料导电的能力,通常以电导率或电阻率表示。
9. 化学稳定性:耐磨材料的化学稳定性是指其在不同化学环境下的稳定性和耐腐蚀性能。
10.价格:耐磨材料的价格是决定其应用范围和经济性的重要因素,通常以单位重量或单位体积的价格进行衡量。
这些数据可以用来评估、选择和设计各种工程和应用中所需的耐磨材料,并进行性能对比和优化。
耐磨材料结课报告浅谈高锰钢 摘要:本文对高锰钢的性能特点,铸造工艺,应用条件以及它的局限性和发展前景做了较为简单的介绍,尤其对高锰钢的现状和它的发展前景作了较为详细的描述,认为高锰钢还有较为广阔的发展前景。
一、高锰钢的定义标准的高锰钢(Mn13)又叫哈德菲尔德钢,是英国人Hadfield 于1882年发明的。
各国高锰钢都不是一个牌号,而是一个系列的统称。
我国关于高锰钢的标准可查国家标准(GB/T5080-1998),与国外主要发达国家的比照如下:二、高锰钢依其用途的不同可分为两大类:11、耐磨钢这类钢含锰10%~15%,碳含量较高,一般为0.90%~1.50%,大部分在1.0%以上。
其化学成分为(%): C0.90~1.50Mn10.0~15.0 Si0.30~1.0 S≤0.05 P≤0.10这类高锰钢的用量最多,常用来制作挖掘机的铲齿、圆锥式破碎机的轧面壁和破碎壁、颚式破碎机岔板、球磨机衬板、铁路辙岔、板锤、锤头等。
上述成分的高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成,有时还含有少量的磷共晶。
碳化物数量多时,常在晶界上呈网状出现。
因此铸态组织的高锰钢很脆,无法使用,需要进行固溶处理。
通常使用的热处理方法是固溶处理,即将钢加热到1050~1100℃,保温消除铸态组织,得到单相奥氏体组织,然后水淬,使此种组织保持到常温。
热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高,所以此种热处理方法也常称为水韧处理。
热处理后力学性能为:σb615~1275MPa σs340~470MPa ζ15%~85% ψ15%~45% aKl96~294J/cm2 HBl80~225高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解,当其数量较少符合检验标准时,仍可使用。
2、无磁钢这类钢含锰大于17%,碳含量一般均在1.0%以下,常在电机工业中用于制作护环等。
这类钢的密度为7.87~7.98g/cm3。
由于碳、锰含量均高,钢的导热能力差。
导热系数为12.979W/(m·℃),约为碳素钢的1/3。
由于钢是奥氏体组织,无磁性,其磁导率μ为1.003~1.03(H/m)二、高锰钢的铸造工艺在高能量冲击的工作条件下,高锰钢与超高锰钢铸件的应用范围是广阔的。
1 、化学成分高锰钢按照国家标准分为5个牌号,主要区别是碳的含量,其范围是0.75%-1.45%。
受冲击大,碳含量低。
锰含量在11.0%-14.0%之间,一般不应低于13%。
超高锰钢尚无国标,但锰含量应大于18%。
硅含量的高低,对冲击韧度影响较大,故应取下限,以不大于0.5%为宜。
低磷低硫是最基本的要求,由于高的锰含量自然起到脱硫作用,故降磷是最要紧的,设法使磷低于0.07%。
铬是提高抗磨性的,一般在2.0%左右。
2、炉料入炉材料是由化学成分决定的。
主要炉料是优质碳素钢(或钢锭)、高碳锰铁、中碳锰铁、高碳铬铁及高锰钢回炉料。
这里特别提醒的是由人认为只要化学成分合适,就可以多用回炉料。
这个人士是有害的。
某些厂之所以产品质量不佳,皆出于此。
不仅高锰钢、超高锰钢,凡是金属铸件,绝不可以过多的使用回炉料,回炉料不应超过25%。
那么,回炉料过剩该如何?只要把废品降到最低,回炉料就不会过剩。
3 、熔炼这里着重讲加料顺序,无论用中频炉,还是电弧炉熔炼,总是先熔炼碳素钢,而各类锰铁和其他贵重合金材料,要分多次,每次少量入炉,贵重元素在最后加入,以减少烧损。
料块应尽量小些,以50-80mm为宜。
熔清后,炉温达到1580-1600℃时,要脱氧、脱氢、脱氮,可用铝丝,也可用Si-Ca合金或SiC等材料。
将脱氧剂一定压到炉内深处。
金属液面此时用覆盖剂盖严,隔断外界空气。
还要镇静一段时间,使氧化物、夹杂物有充足时间上浮。
然而,不少企业,只将铝丝甚至铝屑,撒再金属液面上,又不加覆盖,岂不白白浪费!在此期间,及时用中碳锰铁来调整锰与碳的含量。
钢液出炉前,将浇包烘烤到400℃以上是十分必要的。
在出炉期间用V-Fe、Ti-Fe、稀土等多种微量元素做变质处理,是使一次结晶细化的必要手段,它对产品性能影响是至关重要的。
4、炉料与造型材料要延长炉令,当分清钢种与炉衬的属性。
锰钢属碱性,炉衬当然选用镁质材料。
捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。
添加炉衬材料不可过厚,每次80厘米左右为宜,捣毕要低温长时间烘烤。
如提高生产效率,笔者建议采用成型坩埚(沈阳力得厂和恒丰厂均又成品出售),从拆炉捣装成,不用1小时,即可投入生产,同时成型坩埚对防穿炉大裨益。
当然,炉令的长短与操作者大又关系。
不少操作者像掷铅球的运动员一样,把炉料从三四米之外投入炉内,既不安全又伤炉令,应将炉料置于炉口旁预热,然后用夹子慢慢地将炉料顺炉料置于炉口旁预热,然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。
造型材料和涂料也应与金属液属性相一致,或者用中兴材料(如铬铁矿砂、棕刚玉等)。
若想获得一次结晶细化的集体,采用蓄热量大的铬铁矿砂是正确的,尤其是消失模生产厂,用它将克服散热慢的缺点。
5、铸造工艺设计锰钢的特点是凝固收缩大,散热性差,据此,在工艺设计中铸造收缩率取2.5%-2.7%,铸件越长大、越应取上限。
型砂与砂芯的退让性一定要好。
浇注系统采取开放式。
多个分散的内浇道从铸件的薄壁处引入,且成扁而宽的喇叭状,靠近铸件处的截面积大于与横浇道相联的截面积,使金属液快速平稳地注入铸型,防止整个铸型内的温差过大。
冒口直径要大于热节直径,紧靠热节,高度是直径的2.5-3.0倍,必须采用热冒口甚至浇冒口合一,让充足的高温金属液来不足铸件在凝固收缩时之空位。
将直浇道、冒口位于高处(砂箱有5-8。
的斜度)也是正确的。
浇注时尽可能低温快浇。
一旦凝固,要及时松砂箱。
聪明的设计师总是善于利用冷铁,包括内冷铁于外冷铁,它既细化一次结晶,消除缩孔、缩松,又提高工艺出品率,当然,适宜的用量和规格是应该考虑的。
内冷铁要干净、易熔,用量以少为宜。
外冷铁的三维尺寸与冷却物的三维尺寸为0.6-0.7倍的函数关系。
过小不起作用,过大造成铸件开裂。
铸件在型内要长时间保温,直到低于200℃再开箱。
6 、热处理高锰钢的热处理是极为重要的工序,高锰钢与大部分钢种不同的是它在铸态下很脆,只有经过水淬处理后,才会有极高的韧性,这就是所谓的“水韧”处理,高锰钢的热处理大致有两种类型:水韧处理和沉淀强化。
水韧处理的目的是使铸态组织中的碳化物溶解,共析类型组织进行奥氏体化,铸态组织全部消除,得到化学成分均匀的单相奥氏体组织,然后快速冷却得到过冷的奥氏体固溶体组织。
使其获得良好的抗强冲击磨料磨损的耐磨性。
这种工艺在生产中不引人注意却又极易产生问题:一是入水温度控制必须≥950℃;二是淬火水池中水温(实际上重要的是装炉量与蓄水量控制)等,所以不同的生产企业尽管成分一致,性能差距极大是不奇怪的。
沉淀强化处理的目的是奥氏体基体中出现弥散分布的第二相强化基体,以提高材料抗磨料磨损的能力。
具体的操作是350℃以下,升温速度<80℃/h,750℃以下,<100℃/h,且有不同时期的保温。
至>750℃时,铸件内呈塑性状态,可以快速升温了。
至1050℃时根据铸件的厚度确定保温时间,然后再升到1100℃以上。
给出炉降温留有余地然后尽快入水。
高温时升温太慢,保温时间太短,出炉后到入水时间间隔过长(不应>0.5min),这一切都影响铸件质量。
入水温度应<30℃,淬火后,水温<50℃,水量应不小于铸件重量的8倍。
冷水从池下部进入,温水从池顶面流出。
铸件在水池中要三个方向不停地一动。
7、切割与焊接因为锰钢热传导性能差,所以在切割浇冒口时应十分注意。
最好将铸件置于水中,被切割部分露在水外,切割时留一定量的茬,热处理后磨掉。
不少厂,焊接和焊补成为必然。
选用奥氏体基的锰镍焊条(D256或D266型),规格细长,φ3.2mm×350mm,外层药皮为碱性。
操作时采用小电流,弱电弧,小焊道多焊层、始终保持低温度少热量的操作方法。
一边焊接一边击打,消除应力。
重要铸件必须探伤。
三、高锰钢的可加工性:1、高锰钢的切屑性目前大量超硬材料刀具如“立方氮化硼刀具”、“复合材料陶瓷刀具”、“金刚石刀具”、均已能相对容易地加以解决。
其他还有电加工、化学加工、喷水加工也取得了很大进展。
2、高锰钢的焊接性目前无论是高锰钢互焊还是堆焊或是与异种材料互焊都已比较成熟的解决。
但在施焊过程中切记高锰钢在250?C-800?C之间时存在着碳化物析出脆性温度区间。
许多高锰钢采用泡水或强制冷却法都取得了良好效果。
高锰钢焊条一般选用碱性渣系、直流反接,比较重要的焊接可以采用闪光焊(瑞士GAAS80/700型闪光焊机)或MAG焊(如日产YD-S-500)可以有效地保证焊缝力学性能。
3、高锰钢的切割性高锰钢的切割性能一般,一般禁止在铸态下冷切割,需要在冷铸态切割时,应把铸件本体浸在冷水中。
热切割应在铸件凝固冷却到650?C -800?C红热状态下进行,切割后应尽快迈入热砂中缓冷。
4、高锰钢的可缎性高锰钢的锻造性一般,可在冷、热状态下进行小变形量加工,热锻可以在950?C -1200?C,据资料报道高锰钢小锤头锻造后,耐磨性提高1.7倍。
四、高锰钢的性能特点:高锰钢具有良好的塑性和冲击韧性,在外力冲击下表面产生硬化层,已硬化的表面层被磨损以后,出现新的表面层,又继续被加工硬化。
因此,高锰钢铸件是有高的表面耐磨性,·里面部分仍保留原机械性能。
因为高锰钢具有以上特点,所以目前世界上还未有任何耐磨材料可完全代替高锰钢。
五、高锰钢技术要求:为了获得高耐磨性的高锰钢铸件,我公司制订出严格的生产工艺规程,从造型、熔炼、浇注、热处理等环节上抓好质量控制点,严把质量关,使高锰钢铸件的机械性能具有良好的塑性和冲击韧性。
其金相组织达到:①细晶粒的奥氏体组织构;②没有碳化物;③最少量的氧化锰夹杂及薄晶粒边界的显微组织。
性价比的优势将更为突出,故耐磨材料界美其名曰“不”。
朽的耐磨材料六、高锰钢的局限性,错误的选材将会给生产带来的不利影响由于高锰钢自身硬度很低(HB170-230),在未硬化时耐磨性是极其有限的,其在剧烈冲击下表面迅速硬化而呈现出优良的抗磨性,但如果高锰钢件表面所承受冲击力不足(如小磨机衬板、小破碎机锤头等),则表面不能充分硬化(充分硬化后表面硬度可达HB550以上,反之则在HB350以下)则耐磨性无从发挥,而呈现出不耐磨的状况。
有些重型破碎机锤头尽管冲击力很大,但碰到所破碎的物料有较强的磨蚀性,则高锰钢表面未来得及充分硬化即被磨损,这种失败的教训是很多的。
如xx省有十余台TPC20.22,每套锤头重约6吨,(每只锤头重120kg,每套50只)价格为7-8万元/套,约破碎物料不足5万吨,其成本是惊人的。