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    技術交流

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    雙金屬復合耐磨鋼板的性能介紹及應用

    0、前言

      復合堆焊技術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展起來的一種表面改性技術,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品性能,降低成本具有顯著的經濟效應。

      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合,結合強度高,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,也可根據用戶需求,按圖紙尺寸定做加工。耐磨復合鋼板現分為普通型、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構件或零部件,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品價格低廉,因此在國內外受到了非常廣泛的關注,被廣泛應用于冶金、煤炭、水泥、礦山、電力等行業。圖2~圖15為耐磨加工件。


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