低合金耐磨铸钢技术研究与应用

随着新工艺、新装备的发展应用，如：立磨辊、盘，辊压机辊面，V型及其它各种选粉机风管、导风叶、撒料盘，风机叶轮、壳体，螺旋输送机叶片，溜槽，料仓等，铸造耐磨材料的应用受到限制，非铸造耐磨材料如：耐磨钢板、复合钢板、硬面堆焊、耐磨陶瓷片、耐磨陶瓷涂料、超高分子量聚乙烯板、环纳复合板等得到更广泛的应用。

6.1 耐磨钢板耐磨钢板以瑞典钢铁奥克隆德有限公司（SSAB）生产的HARDOX为代表。

耐磨钢板在许多不适宜采用铸造耐磨材料时体现出其优越性：硬度高，最高硬度已达HB600；韧性好，HARDOX600冲击韧性可达24J，比同等硬度的铸造合金高很多；可焊接；可机加工、弯曲与剪切，弯曲性能好，20mm厚的HARDOX500钢板可弯曲半径为80mm，有利于卷制半径较小的工件。

表6-1HARDOX耐磨钢板主要性能注：R－弯曲半径，t－钢板厚度。

但是，耐磨钢板的缺陷是不能用于＞200℃的场合，因晶粒长大导致硬度下降。

6.2 硬面堆焊耐磨复合钢板复合钢板是在基板表面上堆焊一层过共晶高铬合金耐磨层而构成的复合耐磨材料。

软基板与硬面层的复合，带来诸多优点：硬度高，耐磨性优异；可焊接，其硬面磨损后可反复堆焊多次，基板可与其它构件焊接；可冷弯成型；可切割，因硬面层中含有大量碳化物，故火焰无法切割，只能用等离子、激光束或高压水枪切割。

表6-2复合钢板的主要化学成分及性能注：最小弯曲半径为硬面层朝内的数值。

若硬面层朝外，弯曲半径×2。

复合钢板与HADOX钢板两者各有特长，从耐磨性比较，前者硬面层中含有硬度达HV1600的M7C3型碳化物，即使硬度相同，耐磨性远优于后者；从耐热性比较，前者在500℃下硬度基本不下降，耐热性优于后者；从工艺性比较，后者优于前者。

表6-3复合钢板和耐磨钢板技术经济指标对比6.3 硬面堆焊技术目前国内的硬面堆焊技术发展很快，除复合钢板外，在立磨辊、盘上的应用取得突破性进展，与铸造辊、盘相比，具有较大优势：可在各种金属材料（碳钢、铸铁、高铬铸铁、镍硬铸铁、高锰钢等）表面堆焊；对磨损后的高铬铸铁或镍硬铸铁立磨辊、盘进行在线或离线修复堆焊（离线修复的质量优于在线修复），可反复堆焊数次；修复一次的费用约相当于进口磨辊的1/3，国产磨辊的1/2；用碳钢铸造磨辊、盘的基体，预留尺寸后表面堆焊成成品，与整体铸造的磨辊、盘相比，售价略低，耐磨性更优。

／
损 而引起的能源和金属材料 消耗增加等所造成 的经济损失相 当惊人 。近年来 ， 对金属磨 损和耐磨 材料 的研 究越来
越 引起 国内外 的广泛重视 。本文概述 了国内外耐磨金属 材料领域研究开发 的现状及取得 的一系列新进 展 。 关键词 ： 耐磨 材料 ； 锰钢 ； 抗磨 白Ｉ铸铁 ； ＝ Ｉ 技术进展
ＱＵ Ｃ ａ ｇ ｉ １ Ｚ Ａ Ｇ Ｇ ｉｉ ， Ｎ ａ ： ｎ２ Ｉ ｈ ｎ． ｎ ， Ｈ Ｎ ｕ－ｅ ＷＡ Ｇ Ｙ ｎｆ ｇ ’ ｍ ｇ ｊ。 ｅ
ｙ，Ｔａ ｇｈ ｎ０ ３ ０ ｎ ｓ ａ ６ ０ ９，Ｃｈｎ ｉａ； （ ・ ｏｌ ｅｏ １ Ｃｌ ｇ ｆＭｅ ｌ ｒｙａｄＥ ｅｇ ，Ｈ ｂｉ ｏ ｔ ｈｉ Ｕｎｖｒｉ ｅ ｔｌ ｇ ｎ ｎｒｙ ｅｅ Ｐｌ ｅ ｎ ａｕ ｙ ｃ ｃ ｉｅｓｔ
ｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｄ ｍｏ ｅ ｉｄ ｔｙ ｔｉ ａｔｎｓ ｉｇｔ ｔｔｅ ｌｓ ｆｅ ｏ ｏ ．ａ ｓｄ ｂ ｔｌｗｅｒｉｃｕ ｉｇ ｍｏｅ ａｄ ｎ ｅｔ ｈ ｏｏｙａ ｄ ｍ ｎ ｕ ｒ ，ｉ ｓ ｓｏ ｉｈｎ ｈ ｈ ｏ ｓｏ ｃ ｎ ｍｙ ｃｕ ｅ ｙ ｍｅａ ａ ｌｄｎ ｒ ｅ ｎ ｓ ａ ｌ ｎ ｎ
中锰钢 以外， 根据其含量 的不 同可分 为 中碳 、 中高 碳、 高碳合金耐磨钢 ； 根据合金元素的含量又可分为 低合金、 中合金及高合金耐磨钢 ； 根据组织的不同还 可分为奥氏体、 贝氏体、 马氏体耐磨钢。而耐磨铸铁 主要包括低合金 白 口铸铁 和高合金 白 口铸 铁两大 类。二者中最具有代表性的是低铬 白口铸铁和高铬 白口 铸铁 ， 而且这两种材料 目前在耐磨铸铁 中占有 主导地位。马氏体或 贝氏体、 马氏体组织 的球墨铸 铁在制作小截面耐磨件方面也 占有一席之地 ， 中铬 铸铁则应用较少。从整体上看 ， 合金 白口铸铁 的耐 磨性优于耐磨铸钢 ， 但后者韧性好 ， 在诸如衬 板、 耐 磨管道等方面有着广泛的应用 呤 。 ｌ

金相组 织 、力学 性能进 行 了试验 分析 。结果 表 明 ：该 生产 工 艺简单 、成本低 廉 ，且具有 高 强韧性 和高耐 磨性 ，
可作为 耐磨 材料 应用 于各种冲 击磨料 磨损 场合 。
一
、
概述
是 ，高硅耐磨铸钢的内在质量 与钢液的纯净 度有很大 的 关 系，钢液 巾的非金 属夹 杂物会 导致 产品性 能 的恶化 ，
处 理 工 艺 ， 有 利 于 稳 定 等 温 淬 火 温 度 ，提 高 高 硅 耐
耐磨性能受到了很大影响。高铬铸铁也 存在韧性 低 ，不
适应于 冲击磨损 的缺 点。 近年来 ，以硅为主要合金 元素 ，利 硅 在等温转 变 过程 中强烈抑制碳化物析出的特点进行 等温淬 火 ，得到 由无碳化物 贝氏体和被碳 、硅 稳定化 了的奥 氏体 组成 的 奥一 贝双相组织 ，这 种组织具有优异 的综合 力学性能 。但
一
寸增大 ，反而降低高硅铸钢强 韧性。综合考 虑 ，将 稀土 含量 （ 质量分 数 ）控 制 在 ０ ３ ％ 以下 ，钒 、钛 含量 分 ．０
别 控 制 在 ０ ２ ％ 以下 。 ．０
种新 型高硅耐磨铸钢 。
二、新型高硅耐磨铸钢 的试验研 究
１ 化学成分的优化设计 ．
高硅铸钢成分的设计原则是在满足 等温淬 火条件下
造 的产 品设计 、模具结构设计 ，以及铸造 成形 工艺 的优
化 ，对于提高铸造行业的整体 实力具有 极大 的帮 助 ，希
六、结语
综 上 所 述 ，几 款 常 用 的铸 造 仿 真 模 拟 软 件 ，可 以 较
望本文的 介绍能够对相关技术人员起到一定的参考和借
鉴 作 用 。Ｍ Ｗ （ ００ ０ ９ ２ １１１）

铸钢件生产工艺要求及质量标准一、混砂工艺标准（一）材料要求：1、造型砂：符合GB9442-88 、JB435—63细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂,原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2％,原砂中的水份必须严格控制,且一般应进行烘干.2、水玻璃：水玻璃模应根据铸件大小来确定。

（1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3。

2的高模数水玻璃。

（2）中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃.（3)生产周期长的大型砂型(芯）选用M=2.0-2.2的低模数水玻璃。

（二）混制比例（质量分数％）造型砂/水玻璃=100：6～8（三）混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。

(四）混制后要求:混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。

二、造型工艺要点:（一）基本原则：1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面.2、大平面应放在下面。

3、薄壁部分应放在下面。

4、厚大部分应放在上面.5、应尽量减少砂芯的数量。

6、应尽量采用平直的分型面。

（二）基本要求：1、木模:要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求,并经常进行尺寸校验。

2、砂箱:砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定,大、中型砂箱应焊接箱筋。

3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。

（1)浇注系统设置基本原则:浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度.(2)内浇道位置的注意事项.1）内浇道不应设在铸件重要部位.2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短.3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。

4）应使金属液能均匀分散,快速地充满型腔.5）不要正对铸型中的冷铁和芯撑。

4、冒口（1）冒口设置基本原则：1）根据铸件的结构和工艺要求正确选择冒口的形状、大小和安放位置。

按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。

1.退火：退火是将铸钢件加热到Ac3以上20~3（FC,保温一定时间，冷却的热处理工艺。

退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。

碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。

适用于所有牌号的铸钢件。

2,正火：正火是将铸钢件加热到Ac3温度以上30~50。

C保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。

正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也是作为以后热处理的预备处理。

正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。

经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。

一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。

正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。

3淬火：淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后（AC。

或Ac•以上），保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。

常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。

铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能铸钢件淬火工艺的主要参数:Q）淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。

原则上,亚共析铸钢淬火温度为Ac o以上20~30℃,常称之为完全淬火。

共析及过共析铸钢在Ac o以上30~50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。

这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。

（2）淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。

为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。

Q83备案号：4005—1999中华人民共和国电力行业标准DL/T 680—1999耐磨管道技术条件Specification for wear-resistant pipes1999-08-02 发布1999-10-01中华人民共和国国家经济贸易委员会发布中华人民共和国国家经济贸易委员会1999-08-02批准1999-10-01实施前言本标准是根据原电力工业部综科教［1998］28号文“关于下达1997年制定、修订电力行业标准计划项目的通知”的安排制定的。

我国电力行业每年输送煤粉和灰渣的管道消耗量相当大，为了保证电厂安全满发，提高运行效率，推广应用近年来开发的高新技术产品，特制定本标准，作为供货厂家的生产标准和电厂选材、验收的依据。

本标准采用了美国标准ASTM A532/A532M—93a中Cr15Mo、Cr20Mo和Cr26三个牌号，部分采用了美国标准ASTM A732/A732M—90中的牌号为10Q的IC4340钢，部分采用了日本标准JIS G5111—1991中的牌号为SCCrM3钢。

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由中国电力行业锅炉标准化技术委员会提出并归口。

本标准负责起草单位：国家电力公司金属抗磨件质量监督检验测试中心、扬州耐磨技术开发公司。

参加起草单位：华北电力大学、广州有色金属研究院耐磨材料机械研究所、无锡电力耐磨材料厂、武进市华耐衬里材料厂、金坛登兴(集团)公司、西安电力机械厂管件分厂、山东冠中电力除灰设备制造公司、江苏高鑫管阀公司、河北久通管道厂。

本标准主要起草人：孙正国、王海珊、李卫、张洪明、梅金德、李选民、孙耀良。

本标准由国家电力公司金属抗磨件质量监督检验测试中心负责解释。

1 范围本标准规定了耐磨管道的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存和运输。

本标准适用于输送煤粉、煤灰(渣)等物料用的管道。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

硬度值分别为 ３ ． ＨＲ ３ １ Ｃ和 ３ ． Ｈ Ｃ ３７ Ｒ 。
表 ４ 温 度和 时间对球墨铸钢硬度的影响／ｍＣ Ｉ 保温时 间／ ｈ
主要组成相 ： 碳化物和珠光体的显微硬度见表 ２３ 、 和
图２ 。碳化物 区的显微硬度在 ９５ － ２ 范围 ６ ＂ １２９Ｈｖ － －
在 ７０ ， 墨铸钢 的硬度值下 降 比较 明显 ， 温 ０℃ 球 保
１ ， 硬度值就下降 １３ＨＲ ， ｈ ． Ｃ 保温 ４ｈ 硬度值下 降 ， ４ ５ Ｒ 。随着保温 时间的进一步增加 ， ．Ｈ Ｃ 硬度值 基 本保持稳定， ７ ０ 在 ０ ℃保温 ５ｈ和 ６ｈ 球 墨铸 钢的 ，
碳化 物 。
球 墨铸钢试样 尺寸 为 中 Ｏ ｍ ２ ｍ×２ ｍ， ５ｍ 在
Ｋ Ｗ一５ 一１ 箱式电阻炉进行加热保温处理 。试 ｓ Ｄ ２ 样先进行正火处理 ， 正火温度为 ９０℃ ￣２ ８ ０℃ ， 保
球墨铸钢有如下特点 ： １ （ ）因同时具备硬质碳 化物质相和起 自润滑作用的球状石墨组织 ， 故球 墨 铸钢具有优 良的耐磨性 、 减摩性 能和抗粘着性 能。 （） ２ 具有较高的抗热 裂、 热疲劳性能。（ ） ３ 其抗 拉 强度高于普通低合金钢 ， 强度高于铸铁。（ ） 有 ４具 良好的减震性能和切削性能ｒ ］ １。 球墨铸钢已成功用 于冶金轧辊、 导卫板 、 棍、 压 工程机械 的齿轮、 塑料成型及金属热加工领域 ， 取得 了极好的应用价值和社会经 济效益［ ］ １ 。优 良的耐
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第 ３ 卷第 ６ ４ 期
２０ 年 １ ０６ ２月
江 苏 冶 金
Ｊ ｎ ｓ ｔｌ ｒ ｙ ｉ ｇ ｕＭｅａｌ ｇ ａ ｕ
Ｖｏ． ４ Ｎｏ ６ １３ ．
Ｄｅ ． ２ ０ ｃ ０６

干 态 、 非 凿 削 磨 损 工 况 条 件 下 ， 主 要 采 用 高 铬 白 口铸 铁 。 其 热 处 理 工 艺 要 点 ：① 完 全 奥 化 体
化 后 ， 空淬 、 风 淬 或 油 淬 。空 淬 、风 淬 时 若 不 易
选 择 使 金 属 材 料 易 于 钝 化 的 合 金 元 素 对 改 善
Ｃ ｅ ｕ ’Ｗａ ｇＺ ｏ ｇｕ ｈ ｎＨ ａ， ｎ ｈ ｎ ｊｅ
（ ． ｑｎ ｔ ｏ ｔｅ ｎＩｄ ｓｒ ｓＣｏ ａ ｙ Ａｎ ｉｇ ２ ６ ０ ， ｈ ｉＣｈｎ １ Ａｎ ｉｇ Ｃｉ Ｓ ｕｈ ｒ ｎ ｕ ｔ ｅ ｍｐ ｎ ， ｑｎ ４ ０ ０ Ａｎ ｕ， ｉａ ｙ ｉ
正 火 可 选 用 空 冷 、 风 冷 、 喷 雾 冷 。 ② 淬 火 ＋ 回 火 ，可 选 用 油 淬 后 高 温 回火 。⑧ 等 温 淬 火 ， 可 在 盐 浴 炉 中 加 热 ，视 所 获 组 织 的 需 要 ，其 温 度 在 ２０ ８ ５ ￣３ ０℃ 范 围 选 择 ，温 度 应 严 格 控 制 。④ 铸 态
应 力 磨 损 ， 其 典 型 应 用 为 浆 泵 、输 送 管 、 叶 片类 零 件 。腐 蚀 的 工作 环 境 分 为干 态 和 湿 态 。
１ １ 凿 削磨损 工况 ．
凿 削 磨 损 工 况 条 件 下 ，主 要 采 用 合 金 化 的 各 类 高 锰 钢 。 为 使 各 种 结 构 特 点 的合 金 高 锰 钢 铸 件 获 得 良好 的 淬 透 性 和 组 织 的 一 致 性 ，并 提 高 其 综
ｚ 第 ｌ７ 年期 １
温低于 ４ Ｏ℃ 。
特 性 决 定着 材 料 的 耐腐 蚀 性 能 。对 此 材 料 的热 处 理 旨在 减 少 残 余 应 力 ， 降 低 成 分 偏 析 ，改 善 组 织

铸钢型号及防腐铸钢是一种常见的金属材料，具有较高的强度和耐用性，因此在工业领域得到广泛应用。

为了提高铸钢的使用寿命和防止腐蚀，人们常常采取一些防腐措施。

下面将从铸钢型号和防腐两个方面进行介绍。

铸钢的型号对其性能和用途起着重要的影响。

常见的铸钢型号有低合金铸钢、中合金铸钢和高合金铸钢等。

低合金铸钢通常含有少量的合金元素，具有良好的可焊性和可塑性，适用于一些一般性的工程和结构件。

中合金铸钢含有适量的合金元素，具有较高的强度和硬度，适用于承受较大压力和冲击负荷的零部件。

高合金铸钢含有较高比例的合金元素，具有极高的耐磨性和耐腐蚀性，适用于一些特殊环境下的工程和零部件。

通过选择不同的铸钢型号，可以满足不同工程和应用的需求。

防腐是铸钢使用过程中必不可少的一环。

由于铸钢常常处于恶劣的工作环境中，容易受到腐蚀的侵害。

为了延长铸钢的使用寿命，人们常常采取防腐措施来保护铸钢表面。

常见的防腐方法包括喷涂防腐漆、镀锌、热浸镀锌、热喷涂等。

喷涂防腐漆是一种常用的防腐方法，通过在铸钢表面形成一层保护膜，防止空气和水的直接接触，从而起到防腐的作用。

镀锌是将铸钢表面浸泡在熔融的锌中，形成一层锌铁合金保护层，具有较好的防腐性能。

热浸镀锌是将铸钢浸泡在高温的锌液中，使锌液与铸钢表面反应生成锌铁合金保护层，能够有效抵抗腐蚀。

热喷涂是将熔融的金属颗粒喷射到铸钢表面，形成一层致密的保护层，能够提供较好的防腐效果。

通过选择合适的防腐措施，可以有效延长铸钢的使用寿命，减少维修和更换的频率。

铸钢型号和防腐是影响铸钢性能和使用寿命的重要因素。

合理选择铸钢型号，结合适当的防腐措施，可以保证铸钢在各种工程和环境中的安全可靠运行。

对于工程师和使用者来说，了解铸钢型号和防腐知识，对于正确选择和使用铸钢材料具有重要的指导意义。

3.2.4.1铸钢的铸造工艺特点 铸钢的机械性能比铸铁高， 但其铸造性能却比铸铁差。因为 铸钢的熔点较高，钢液易氧化、 钢水的流动性差、收缩大，其体 收缩率为10～14%，线收缩为 1.8～2.5%。为防止铸钢件产生浇 不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹 及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁 复杂的工艺措施：
1、 由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不 足,铸钢件的壁厚不能小于8mm； 浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大； 采用干铸型或热铸型； 适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃ ，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时 间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶 粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、 薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温 度+150℃；大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出 100℃左右。
6）采用整体实样选择合适的木模结构，采用三维建模技 术，获取模具关键尺寸，保证模具尺寸的正确性，从而 保障铸件尺寸精度。 7）严格控制铸型表面质量，从而提高铸件表面质量。 8）对于大型铸件适当加粗石英砂的粒度，采用优质涂料， 提高铸型耐火度，防止产生粘砂缺陷。 9）选用优质炉料，严格按照工艺规格冶炼，控制有害残 留元素含量，采用脱P、脱S剂，降低P、S含量，保证铸 件化学成分。 10）适时浇注，采用低温快浇，补浇冒口工艺，提高铸 件内部质量。 11）控制开箱时间，按工艺规程气割冒口及时进行热处 理清除铸造应力，防止产生裂纹，稳定铸件组织。
• 3）氧化期 （1）脱P：抓紧在熔化末期和氧化初期脱P，并及时放
掉高P炉渣防止发生“返磷”。
（2）脱C：在钢液温度达到1560℃，进行吹氧操作， 含C量按下线控制为0.15 （3）氧化末期温度控制，比出钢温度高20～30℃（～ 1620+20～30）。

磨 损 、腐蚀 与断裂是材 料 的三 大失效方式 。
材 料磨 损是经 济 建设特 别 是工业 生产 中很 常见
Байду номын сангаас
的现 象 ，其 中又 以磨料 磨损 （ 括伴有 腐 蚀 和 包 粘着 磨 损 的磨 料磨 损） 最为 严重 。由此而 派生
出来 了一 个 日益 引起 人们 注 意 的产业—— 耐磨 材料 （ 耐磨件 ）产业 。本 文所 述 的铸 造耐 磨材 料及 耐磨 钢铁 铸件 主要 指用 于磨料 磨损 工 况 的 材料 和零部 件 。 现 已工程 化和产 业化 的铸 造 耐磨 材料 分为
创新 体 系建设 等 ６ 个领 域 ，通 过 １０ ０ 余位 耐磨 材
料 （ ）专家 和企业 家历 时 １ 件 年科 学 、有 效 、合 理论 证 ，提 出我 国铸造 耐磨 材料 产 业可 持续 发
展 的战 略规划 和 可实现 的技 术途 径 ，筛选 并 确
以下 ５ 大类 ：① 奥 氏体 锰 钢 （ Ｍｎ ３ 系列 、 含 ｌ钢
并 委托 暨南 大学 和 中 国铸 造协 会耐 磨 铸件 分会 作 为负 责单 位 ，组织 耐磨 材料 行业 内研发 和产 业 化业 绩 突出 的高等 院校 、科研 机 构 和企业 共
同承担该项 目。
磨 材 料产业 技 术历史 、现 状 、发展 方 向和研 发
路径
１ 耐磨材料
１１ 耐磨 材 料 的主要 特点 与应 用领域 。
材 、电力 、建筑 、机 械 、国 防 、船 舶 、铁 道 、
发 展模式 、时间节 点 以及实 施风 险分 析 ，旨在 为 耐磨 材 料 产业 相 关 的政 府 部 门 、行业 组织 、 企业 、高 等学 校 和研 究 院所提 供 耐磨材 料 产业

有关铸钢件热处理过程中回火的几个问题中国铸造协会李传栻除少量耐热钢铸件可以铸态交付使用外，绝大部分铸钢件都需要热处理。

碳钢铸件，大都经退火或正火处理。

各种低合金钢铸件，为了充分利用合金元素的功能，大都经淬火、回火处理。

结构用低合金钢铸件，经淬火、高温回火后，材质可以获得强度与塑性、韧性最佳的配合。

这种热处理方式通常称之为调质处理。

耐磨用铸钢件，经淬火和低温回火后，材质具有相当高的硬度和耐磨性，并保持一定的韧性。

随着工业的进步和科学技术的发展，各种低合金钢的应用增长很快。

在铸钢生产中，目前，各种低合金钢铸件的产量已在总产量中占有绝大多数的份额。

各种低合金钢铸件的热处理过程中，回火通常被视为一项辅助工序，大家在工作繁忙之际往往未能给予应有的重视。

回火，看似简单，其中却蕴含着很多问题，而且对铸钢件的使用性能有非常重要的影响。

就我所知，生产中由此而致材质力学性能不太好的情况时有发生。

钢经淬火处理后，可以具有高硬度和高强度，但是，经淬火的钢，组织为马氏体，存在位错、层错、孪晶等晶体缺陷。

在碳及合金元素含量较高的情况下，淬火后还存在较多的残留奥氏体。

这种亚稳定的组织，导致钢的塑性、韧性低，铸件的内应力大，产生脆性断裂的倾向较大。

因此，铸钢件淬火后必须及时予以妥善的回火处理，以消除内应力，从而获得稳定的组织、保证材质具有要求的力学性能。

热处理属于另一个专业，不少中、小型铸钢企业往往缺少热处理专业的技术人员，回火又是一项简单的辅助工序，因而，企业往往对此缺乏应有的了解。

有鉴于此，我想在这里谈谈低合金钢铸件淬火后回火的问题。

在这里，只讨论低合金钢的回火问题，不涉及各种高合金钢的热处理。

为了了解回火过程中的组织转变，还要简单地提到马氏体组织的一些特点。

一、淬火钢中马氏体组织的一些特点钢经淬火后组织转变为马氏体，可以使其具有很高的硬度和强度。

淬火是使钢强化的重要措施。

钢经奥氏体化后，使其转变为马氏体需要两个条件：一是冷却速率高，抑制其发生扩散性的转变；再就是快速冷却到马氏体开始转变温度Ms以下。

耐磨钢材有哪些耐磨钢材是一种具有优异耐磨性能的钢材，广泛应用于矿山、港口、建筑、冶金等各个领域。

耐磨钢材能够有效抵抗磨损和破坏，延长设备的使用寿命，提高生产效率。

本文将介绍几种常见的耐磨钢材，包括高锰钢板、合金铸铁、NM系列钢材等。

首先，高锰钢板是一种具有极高抗磨性能的钢材。

高锰钢板的主要成分是碳(C)和锰(Mn)，具有高硬度、高强度和非常好的耐磨性能。

高锰钢板的硬度可以达到HB200-600，其耐磨性能是普通钢板的10倍以上。

由于高锰钢板具有优异的耐磨性能，它广泛应用于一些特殊场合，如矿山、港口等环境中的磨损部位。

其次，合金铸铁是一种由铁、碳和其他合金元素组成的铸铁。

它具有很高的耐磨性能和抗磨损性能，可以有效地防止设备因摩擦而损坏。

合金铸铁的主要合金元素包括铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)等。

这些元素能够与铸铁基体形成耐磨层，提高合金铸铁的耐磨性和抗磨损性。

合金铸铁广泛应用于矿山设备、钢铁设备、水泥设备等重型机械领域。

此外，NM系列钢材也是一类常见的耐磨钢材。

NM系列钢采用低合金高强度结构钢为基础材料，通过添加合适的合金元素和进行热处理等工艺，形成耐磨性能良好的耐磨层。

NM系列钢材的主要优点是冲击韧性好、焊接性能好，能够在恶劣的工况下保证设备的正常运行。

NM系列钢材广泛应用于矿山、港口、建筑等行业的耐磨设备。

此外，还有一些其他常见的耐磨钢材，如耐磨合金钢板、耐磨高铬铸钢等。

耐磨合金钢板具有高硬度、高强度和耐磨性能好的特点，广泛应用于矿山磨矿设备、煤矿输送系统、建筑机械等领域。

耐磨高铬铸钢具有高硬度、耐磨性好的特点，广泛应用于球磨机、钢铁厂等设备的磨损部位。

综上所述，耐磨钢材具有优异的耐磨性能，可以延长设备的使用寿命，提高生产效率。

高锰钢板、合金铸铁、NM系列钢材等是几种常见的耐磨钢材。

不同材料适用于不同的工况，选择合适的耐磨钢材能够最大限度地满足设备的使用要求。

在实际生产中，根据具体情况选择适合的耐磨钢材是非常重要的，可以有效地降低设备的维修和更换成本，提高设备的使用寿命和经济效益。

常用铸钢牌号铸钢是由铸钢原料加热软化，然后铸造成形，冷却后经过热处理而得到的一种金属材料。

由于铸钢可以在非常低的温度下进行加工，并且具有良好的力学性能和可靠性，因此被广泛应用于各种工业和民用领域，如机械、电子、汽车、航空、船舶等。

铸钢牌号是用来标识铸钢材料的名称，是铸钢材料的一种最简单的表示方式。

现在国内常用的铸钢牌号分为国家标准牌号和企业自定义牌号。

常用的国家标准牌号主要有：Q345、20、35、45、16Mn、27SiMn、40Cr、27MnCr、20CrMnTi、15CrMo、20CrMnMo、35CrMo、42CrMo、45Cr、50CrVA、20Mn2等。

Q345钢是一种低合金钢，由碳、硅、磷、硫和微量元素钼、硼、铬组成。

具有良好的强度和延性，弹性模量大，焊接性能优良，常用于制造结构件、构件制造，是一种廉价的构件材料。

20钢是一种高碳钢，可以获得高强度与硬度的件。

它的含碳量高，强度和硬度也高，但延性较低，热处理性能好，常用于船舶制造、管道建造以及制造化工设备的各种零部件。

35钢是一种中碳钢，常用于制造具有良好机械性能的件，具有高强度和良好的硬度，但延性较低，耐蚀性较差。

45钢是一种低碳钢，常用于制造机械结构件，具有良好的机械性能和可焊性，且耐腐蚀性能好，使用寿命长。

16Mn钢是一种低合金钢，由碳、硅、磷、硫等组成，具有良好的抗冲击性，耐磨性，可用于制造机械零部件、汽车零部件和管道零部件。

27SiMn钢是一种热变形钢，具有优良的耐磨性，常用于制造汽车零部件、摩托车零部件和挖掘机零部件。

40Cr钢是一种中碳素钢，是一种极具综合性能的钢材，具有良好的韧性，耐磨性，延性及强度，常用于制造机械零部件、汽车零部件和块料零部件。

27MnCr钢是一种高碳钢，是一种优质的耐磨材料，具有良好的抗冲击性，耐磨性，耐热性和耐腐蚀性，常用于制造矿井机械、重型车辆和工业用具。

20CrMnTi钢是一种中高碳钢，具有良好的机械性能，可以用于制造机械零部件、建筑螺栓和机械螺母等零部件。