在工業(yè)生產(chǎn)中所使用的設(shè)備,常常會出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象,為了減少這種磨損對于生產(chǎn)造成的損害,可以使用耐磨材料來對于工業(yè)設(shè)備進(jìn)行加工,比如磨粉機(jī)的磨輥磨環(huán),如果使用耐磨材料進(jìn)行加工的話,那么磨損程度比較低,生產(chǎn)中故障少,生產(chǎn)效率高,但是耐磨材料種類的不同,耐磨性能也不同,這里就是來介紹一下耐磨材料的種類。
我國目前使用的耐磨材料的類型主要有六種:高錳鋼系列、抗磨高鉻鑄鐵系列、耐磨合金鋼系列、奧貝球鐵(ADI)系列、各類復(fù)合或梯度材料及硬質(zhì)合金材料、各類非金屬耐磨材料,關(guān)于這些不同種類耐磨材料的耐磨性能,主要如下:
其代表為高錳鋼ZGMn13,在承受劇烈沖擊或接觸應(yīng)力下,表面會迅速硬化,而芯部仍保持極強(qiáng)的韌性,外硬內(nèi)韌,既抗磨損又抗沖擊,且表面受沖擊越重,表面硬化就越充分,耐磨性就越好,但高錳鋼自身硬度很低,在未硬化時耐磨性是極其有限的,若高錳鋼件表面所承受沖擊力不足,則表面不能充分硬化(充分硬化后表面硬度可達(dá)HB550以上,反之則在HB350以下),那么耐磨性無從發(fā)揮,而呈現(xiàn)出不耐磨狀況;
按組織結(jié)構(gòu)和使用情況,該系列可分為三大類:具有良好高溫性能的鉻系白口鑄鐵、有良好耐磨性的鉻系白口鑄鐵(簡稱高鉻鑄鐵)、鉻合金白口鑄鐵,其中鉻系白口鑄鐵除具有一定的耐磨性外,在溫度不高于1050℃的高溫工作條件下,具有良好的抗氧化性能,當(dāng)高鉻鑄鐵的基體全部為馬氏體時,這種合金的耐磨性能較好,如果基體中存在殘余奧氏體,通常要進(jìn)行熱處理,而對于鉻合金白口鑄鐵來說,相比于普通白口鑄鐵,它含有的碳化物穩(wěn)定性更好;
這一系列又分為低合金鋼、中、高合金鋼,耐磨合金鋼可通過調(diào)控化學(xué)成分和熱處理工藝獲得必要的材料的沖擊韌度和硬度指標(biāo),硬度可達(dá)HRC52~58,韌性可達(dá)到ak=15~30J/cm2;
它是通過等溫淬火熱處理或加入合金元素,使球鐵基體組織由鐵素體、珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W鐵體、貝氏體和殘余奧氏體,具有強(qiáng)度高、塑性好、彎曲疲勞和接觸疲勞等動載性能高、吸振性好、耐磨與抗磨性好、加工性能好等優(yōu)點(diǎn);
其代表是高能離子注滲碳化鎢材料(WCSP)和碳化鉻復(fù)合材料(Cr2C3+Q235),其中滲碳化鎢材料表面具有WC的高硬度、高耐磨性,芯部則保留了所選鋼基體原來的硬度、強(qiáng)度和韌性,在表層和芯部之間還存在一個性能漸變的梯度過渡區(qū),有效避免性能突變時可能引起的材料破壞;
該系列包括陶瓷復(fù)合材料、強(qiáng)韌性陶瓷兩種,其中陶瓷復(fù)合材料具有熔點(diǎn)高、硬度高、剛度強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)勢,強(qiáng)韌性陶瓷具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、高強(qiáng)度、高硬度等優(yōu)點(diǎn),可適應(yīng)金屬和高分子材料難以承受的環(huán)境和工況條件;
從以上分析中可以看出,現(xiàn)存的耐磨材料中,高錳鋼韌性有余而耐磨性不足;各類合金白口鑄件硬度高、耐磨性好,但韌性較差,安全可靠性低;中低合金耐磨鋼介于前兩者之間,奧貝球鐵目前缺少普遍的應(yīng)用,有待進(jìn)一步地認(rèn)識,而聚合陶瓷復(fù)合材料、氮化硅、增韌氧化鋯、增韌三氧化二鋁等非金屬材料,使用在高磨損低角度沖擊的場合比金屬材料的使用效果更佳。
文章主要介紹的是常見耐磨材料的種類,我們分析了耐磨材料的作用就是減少工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備如磨粉機(jī)、破碎機(jī)的磨損,其常見的類型有六種,對于這六種類型的耐磨材料進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對其進(jìn)行了對比,在使用的時候,可以根據(jù)具體的工況來進(jìn)行選擇。
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