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雙金屬復合耐磨鋼板的性能介紹及應用

北京奧邦焊業(yè)有限公司 王斌 · 2015-08-19 13:33 留言

  0、前言

  復合堆焊技術(shù)是用焊接方法在所需要的零件表面熔覆一層金屬的工藝過程,是近二十年來迅速發(fā)展起來的一種表面改性技術(shù),能有效地改變材料表面的耐磨性、耐熱性、耐蝕性和其他力學性能。對提高零件的使用壽命及產(chǎn)品性能,降低成本具有顯著的經(jīng)濟效應。

  1、復合耐磨板制作

  高鉻堆焊雙金屬復合耐磨板是在普通鋼板(Q235、Q345)、耐熱鋼板(15CrMo、12Cr1MoV)、不銹鋼板、高錳鋼板上堆焊耐磨層形成以馬氏體+殘余奧氏體為基體,在基體上鑲嵌有體積分數(shù)達到50%以上(Fe、Cr、Nb、Mo)XCY碳化物(如圖1)。它具有高耐磨性、耐沖擊、可變形性和可焊接等性能特性,可像鋼板一樣直接進行卷板變形、切割和打孔等工藝過程,加工成耐磨部件。

  圖1  四頭耐磨板設備

  2、復合耐磨鋼板的特點

  與眾多耐磨材料相比,耐磨復合鋼板有其不可替代的顯著特點:

  2.1高耐磨性

  合金層的化學成分中碳含量達4~5%,鉻含量高達25~30%,其金相組織中碳化物的體積分數(shù)達到50%以上,宏觀硬度為HRC56~62,碳化鉻的硬度為HV1400~1800,高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物與磨損方向垂直分布,即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較,耐磨性能提高一倍以上。圖2為幾種典型材料的耐磨性對比圖:

  圖2  幾種典型的耐磨材料耐磨性對比圖

  2.2 良好的耐沖擊性

  耐磨復合鋼板的底層為低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和高錳鋼等韌性材料,耐磨層和基體之間屬于冶金結(jié)合,結(jié)合強度高,基體在較強工況條件下可吸收沖擊功,耐磨層可承受高落差礦石的沖擊和磨損,因此有良好的耐磨損抗沖擊性。

  2.3 較好的耐熱性

  耐磨層推薦使用在≤600℃ 工況下使用,若在合金層中加入V、Mo、Nb等合金元素,可以承受≤800℃的高溫磨損。

  推薦使用溫度如下:

  普通碳鋼基板推薦不高于380℃工況使用;

  低合金耐熱鋼基板(15CrMo,12Cr1MoV)基板推薦不高于540℃工況使用;

  耐熱不銹鋼基板推薦在不高于800℃工況使用。

  2.4 較好的耐腐蝕性

  耐磨復合鋼板的合金層中含有25~30%的金屬鉻,所以具有一定的防銹和耐腐蝕能力。

  2.5 適用性強

  耐磨復合鋼板規(guī)格全,品種多,已成商品系列化。復合鋼板的厚度最薄為4mm,最大厚度可達30mm,一般耐磨合金層的厚度在3~20mm。目前,標準耐磨復合鋼板可提供1500X3000或1400×2900mm,也可根據(jù)用戶需求,按圖紙尺寸定做加工。耐磨復合鋼板現(xiàn)分為普通型、耐沖擊型和高溫型三種,定購高溫耐磨和耐沖擊型復合鋼板要說明。

  2.6 方便的加工性能

  耐磨復合鋼板可以通過切割,打孔,卷板彎曲和焊接等工藝,制成各種形狀的平板,弧板,錐板,圓筒等。切割好的耐磨復合板可以拼焊成各種工程結(jié)構(gòu)件或零部件,也可用塞焊、螺栓或焊接等方式連接于設備上,連接牢固,不易脫落,并更換維修方便。

  3、復合耐磨鋼板的應用

  由于高鉻雙金屬復合耐磨鋼板具有優(yōu)良的抗磨損、腐蝕、沖擊性及易加工性等特點,而且比一般的耐磨產(chǎn)品價格低廉,因此在國內(nèi)外受到了非常廣泛的關(guān)注,被廣泛應用于冶金、煤炭、水泥、礦山、電力等行業(yè)。圖2~圖15為耐磨加工件。

編輯:陳宗勤

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