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[更多介紹]

耐磨钢作为一种专用钢大约始于十九世纪后半叶。1883年英国人哈德菲尔德(R0.A0.Hadfield)首先取得了高锰钢的专利,至今已有100多年的历史,高锰钢是一种碳含量和锰含量较高的耐磨钢,这个具有百余年历史的古老钢种,由于它在大的冲击磨料磨损条件下使用时具有很强的加工硬化能力,同时兼有良好的韧性和塑性,以及生産工藝易于掌握等优点,因此,目前它仍然是耐磨钢中用量最大的一种(尤其是在矿山等部门)。近几十年来,低、中合金耐磨钢的开发与應用发展很快,由于这些钢具有较好的耐磨性和韧性,生産工藝较简单,综合经济性合理,在许多工况条件下适用,受到用户的欢迎。为了适应矿山采运机械与工程机械发展的需要,所研制的高硬度耐磨鋼板,20世纪70~80年代在国际上已形成系列并标准化。这类钢是在低合金高强度可焊接钢的基础上发展起来的,它们一般采用轧后直接淬火并回火,或实行控轧、控冷工艺进行强化,可节约能源,且合金元素含量低,价格较便宜,但硬度高,耐磨,工艺性能尚可,由于具有了这些优点使这类耐磨钢板很受用户欢迎。日、英、美等国的一些钢铁公司都生产这类耐磨钢。 [3] 

分類

耐磨鋼種類繁多,大體上可分爲高錳鋼,中、低合金耐磨鋼,鉻钼矽錳鋼,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鏽鋼、軸承鋼、合金工具鋼及合金結構鋼等也都在特定的條件下作爲耐磨鋼使用,由于它們來源方便,性能優良,故在耐磨鋼的使用中也占有一定的比例。

化學成分

中、低合金耐磨鋼這類鋼中通常所含的化學元素有矽、錳、鉻、钼、釩、鎢、鎳、钛、硼、銅、稀土等。美國很多大中型球磨機的襯板都用鉻钼矽錳或鉻钼鋼制造。而美國的大多數磨球都用中、高碳的鉻钼鋼制造。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受較高溫度的工件,可采用鉻钼釩、鉻钼釩鎳或鉻钼釩鎢等合金耐磨鋼,這類鋼淬火後,經中溫或高溫回火時,有二次硬化效應。

應用

耐磨鋼廣泛用于礦山機械、煤炭采運、工程機械、農業機械、建材、電力機械、鐵路運輸等部門。例如,球磨機的鋼球、

衬板、挖掘机的斗齿、铲斗,各种破碎机的轧臼壁、齿板、锤头,拖拉机和坦克的履带板、风扇磨机的打击板,铁路辙叉,煤矿刮板输送机用的中部槽中板、槽帮、圆环链,推土机用铲刀、铲齿,大型电动轮车斗用衬板,石油和露天铁矿穿孔用牙轮钻头等等,以上所列举的还主要限于属于经受磨料磨损的耐磨钢的應用,而各种各样的机械中凡是有相对运动的工件问,皆会产生各种类型的磨损,都会有提高工件材料耐磨性的要求或要求采用耐磨钢,这方面的例子则不胜枚举。矿石和水泥磨机中使用的研磨介质(球、棒和衬板)是消耗量很大的钢铁磨损件。在美国,磨球大多数是用碳素钢和合金钢锻造或铸造的,它们占磨球总消耗量的97%。在加拿大,消耗的磨球中钢球占81%。据80年代末统计,中国每年消耗磨球约80~100万t,全国磨机衬板的年消耗量近20万t,这其中绝大多数为钢制品。中国煤矿用刮板输送机中部槽每年要消耗6~8万t钢板。

生産工藝

耐磨钢都是用电炉或转炉冶炼的,产品以铸件为多,近年0.来,锻、轧等热加工材正在增多。在一般机械中使用的耐磨钢件的生产方法与其他工件并没有太大的区别,只是在热处理工艺或表面处理工艺方面应有所要求,以达到保证耐磨性的需求。对于那些材质冶金纯净度显著影响耐磨性的钢件应采取精炼措施,并对有害杂质和气体提出限量要求。除基体外第二相的数量、形状和分布往往对钢件的耐磨性能有重大影响,此时需要从钢的化學成分设计、冶炼、热加工、热处理(含热机械处理)等等方面统筹考虑,以便从冶金因素方面力争达到提高耐磨性的要求。

強化技術

磨损是发生在工件表面的过程,因此,强化工件表面就显得十分重要。钢的表面強化技術有着悠久的历史,例如,渗碳技术至少可以追溯到两干多年前中国的汉朝,而一千多年前的中国史书中已有关于碳氮共渗工艺的记载。近几十年来,各种各样的表面強化技術与装备发展迅速,采取必要的表面强化及表面改性措施,不仅可以节约大量的原材料,而且可以赋予工件表面层以各种特殊的、作为整体材料难以得到的组织结构与性能,从而取得最优异的耐磨性能和巨大的经济效益。如今,表面強化技術已成为耐磨钢(包括耐磨材料)的研究与應用的一个重要发展方向。

工藝發展

近年来钢铁材料的表面强化(润化)技术发展很快,有关新技术、新工艺层出不穷,针对不同需要可以选择不同的表面強化技術来提高钢件在各种类型磨损条件下的耐磨性,以价格较低廉的基体材料制作工件取代昂贵的合金钢。渗碳、碳氮共渗、渗氮等工艺目前仍然是强化机械零件的主要措施,采用共渗、复合渗、渗硼、渗金属、喷焊、堆焊、气相沉积、电刷镀、离子注入等工艺在不同机件的各种工况条件下都取得了提高耐磨性的明显效果。此外,铸渗、复合铸造等铸造工艺在耐磨钢件的制造中也有應用。

1、鋼板切割方法適用于冷切割和熱切割。冷切割包括有水射流切割、剪切、鋸切或磨料切割;熱切割包括有氧氣燃料火焰切割(以下簡稱“火焰切割”)、等粒子切割和激光切割。

2、切割方法:通過相關工藝試驗,掌握鋼板各種切割方法的一般特性和切割厚度範圍。

3、高級別耐磨鋼的火焰切割方法與普通低碳和低合金鋼的切割一樣簡單,在切割耐磨鋼厚板時,需要注意!!!隨著鋼板厚度和硬度的增加,切割邊部出現裂紋傾向加大。爲防止鋼板切割裂紋的産生,切割時應遵循以下建議:

切割裂紋:鋼板切割裂紋類似于焊接時産生氫致裂紋,如果鋼板切邊産生裂紋,將會在切厚48小時至幾周內才出現。因此,切割裂紋屬于延遲性裂紋,鋼板厚度和硬度越大,出現切割裂紋就越大。

預熱切割:預防鋼板切割裂紋最有效的方法,就是在切割前進行預熱。在進行火焰切割前,鋼板通常都要預熱,其預熱溫度高低主要取決于鋼板質量等級和板厚。預熱方法可采用火焰燒槍、電子加熱墊進行的,也可以使用加熱爐加熱。爲確定鋼板預熱效果,應在加熱點被面測試所需溫度。

注意:預熱特別注意,要使正個鋼板界面均勻受熱,以免接觸熱源的區域出現局部過熱現象。

低速切割:避免切割裂紋的另一種方法就是降低切割速度。如果無法進行整版預熱,則可以使用局部預熱法代替。使用低速切割方法防止切割裂紋,其可靠性不如預熱。建議切割前先對切割帶用火焰槍空泡幾趟進行預熱,預熱溫度達到100°C左右爲宜。

特別說明:將預熱和低速兩種火焰切割方法結合使用,可以進一步降低切割裂紋的出現幾率。

切割後緩冷要求:無論對切割不見是否預熱,鋼板切割後的緩冷都會有效降低切割裂紋的風險。如果切割後將其帶有溫熱的不見進行堆放,使用隔熱毯將其覆蓋,也可以實現緩冷,緩冷要求冷卻到室溫。

切割后加热要求:对于耐磨钢板的切割,切割后立即采取加热(低温回火),也是预防切割裂纹的有效方法和措施。钢板切厚通过低温回火处理,可以有效消除切割参与应力(低温回火工艺;保湿时间安5min/mm)  对于切割后加热的方法,也采用燃烧枪、电子加热毯和节哀热炉的加热方式进行切割后的加热。

4、降低钢板软化的措施钢的抗软化特性主要取决于它的化學成分、微观组织和加工方式。对于热切割的部件,部件越小,整个部件软化的风险就越大。如果钢板温度超过200-250°C,钢板硬度就会降低。

切割方法:鋼板在切割小型部件時,焊槍和預熱所供應的熱量將會在工件中聚集。切割不見尺寸越小,切割工件尺寸不得小于200mm,否則工件就將有軟化的風險。消除軟化風險的最好的辦法是冷切割,例如水射流切割。若必須使用熱切割,則有限選擇等離子或激光切割。這是因爲火焰切割給工件提供更多的熱量,因此提高了工件的溫度。

水下切割方法:限制和降低軟化區範圍的有效方法,在切割過程中使用水來楞伽鋼板及切割表面。因此,鋼板即可放在水中切割,也可以向切割面噴水進行切割。使用水下切割方法可選擇等離子或火焰切割。水下切割具有以下特征:

切割熱影響區小;

防止整個工件的硬度降低;

減少切割工件變形;

切割後可以直接對工件進行冷卻。

鋼材就是含碳量大于0.025%,小于2.11%的鐵碳合金。鐵是大自然賞賜給人內的恩物,將開采的鐵礦石放入高爐中冶煉後即得到生鐵,生鐵按不同冶煉工藝和用途可分爲煉鋼生鐵和鑄造生鐵。煉鋼生鐵是一種含碳量>2%的鐵碳合金,同時也含有少量的矽,錳,硫,磷等元素,其中矽和錳是有利元素,按一定比例存在于鋼鐵中可以顯著提高材料的強度.硬度和耐腐耐磨性,而硫和磷則有害,會分別造成鋼鐵的熱脆性和冷脆性,降低材料性能。

  把炼钢用生铁放入炼钢炉中按一定比例熔炼,将得到的钢液浇铸成型,冷却后即得到钢锭或铸坯,供轧制成各种型材,为了获得不同性能的钢材,还会在熔炼过程中加入铬.镍.钼.钨.钒等微量元素,而这些化學成分决定了钢材的不同特性。其中“铬”可以增加钢材的耐腐蚀性,通常国际上把含铬量大于13%的钢材称为不锈钢。镍可以增加钢材的强度和韧性,钼可以防止钢材变脆,钨可增加钢材的耐磨损性,别看钨的硬度

  耐磨钢板市场观望氛围浓厚。3月份市场整体表现明显低于预期,华北地区受焦企调价以及钢厂屡次下调采购价格影响,本周报价持续下跌,短期内该地区受制于钢材市场低迷以及环保方面压力,走势不大乐观;华东地区本周下游钢厂接货意愿低迷,焦企方面焦炭库存上升,出货压力持续增加,市场看跌气氛浓厚。综合考虑,由于焦炭价格的连续下行,现阶段悲观气氛持续笼罩整体市场,焦化厂以及钢厂方面多以观望为主,生产谨慎需求低迷,因此预计下周国内焦炭市场或难以摆脱弱势格局,少数地区价格或有继续下探可能。

 從目前形勢看,雖然近期進口礦價格連續下挫,但當前鋼廠的進口礦資源是春節前的高價貨。同時,銀行信貸遲遲不放,一些中小鋼廠只能選擇托盤公司進行融資,從而加大鋼廠資金成本。耐磨鋼板必然會越來越嚴,鋼廠生産的環保成本將會加大。受此影響,鋼廠煉鋼虧損十分嚴重。而隨著天氣的逐漸轉暖,施工項目將會陸續啓動,鋼鐵需求有望釋放,因此鋼廠必然會抓住時機拉漲價格。但由于鋼坯庫存偏大,且大環境欠佳,再加上廠商對後市信心不足,因此價格上行將會遇到較強阻力。綜合考慮,預計本周鋼坯市場將呈現小幅震蕩走勢,隨著庫存的消化,6月末有望出現震蕩上行的行情。國內廢鋼市場弱勢下滑,幅度有所增加,成交不理想。近期期貨、電子盤走勢不佳,市場弱勢運行態勢不改,鋼坯、鐵礦石報價連連下滑,在此情形下,國內廢鋼市場運行依舊趨弱。在鋼廠對廢鋼采購價格連續下調影響下,國內廢鋼市場報價也連連下跌,跌幅在20-120元不等。廠商心態較前期明顯悲觀不少,積極性受挫,操作手法還是快進快出。預計近期耐磨鋼板市場將繼續探底。

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