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時(shí)間:2018-07-19 14:33:13  來源:  瀏覽次數(shù):89

球磨機(jī)耐磨材料的研究,目前正面臨著一個(gè)激烈競爭的時(shí)代,但同時(shí)也擁有一個(gè)美好和廣闊的前景。因?yàn)橛泄I(yè)就有磨損,工業(yè)越發(fā)達(dá),需要的耐磨材料就越多。相信經(jīng)過努力,耐磨材料與磨損技術(shù)一定會取得新的進(jìn)。隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展,我國金屬耐磨材料經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一代耐磨材料——高錳鋼。優(yōu)點(diǎn):韌性極好,在強(qiáng)沖擊條件下產(chǎn)生加工硬化;缺點(diǎn):易發(fā)生塑性變形,不耐磨。第二代耐磨材料——鎳硬鑄鐵。優(yōu)點(diǎn):硬度高,耐磨性好;缺點(diǎn):碳化物含量高,脆性較大,稀有金屬鎳的加入量較大,生產(chǎn)成本高,應(yīng)用范圍小。第三代耐磨材料——高鉻鑄鐵和各類合金鋼。高韌性、低成本及良好的耐磨性,使得各類合金鋼得到快速發(fā)展。下面我們就來分解說分析一下各種化學(xué)成分在耐磨材料里面起到的作用:
淺談球磨機(jī)磨材料中各化學(xué)成分的耐磨作用
錳:是形成奧氏體的元素,對碳化物的形成也起作用,過高的錳將使組織中出現(xiàn)奧氏體,奧氏體組織不適宜作磨球,因?yàn)閵W氏體磨球不論在干磨和濕磨中,都會造成大量破碎和剝落,但由于脫氧和去硫都用錳,因此錳的含量在耐磨球中不可以過高。

碳:高錳鋼鑄件耐磨性不是含碳量越高越耐磨,而是有一個(gè)極限值,當(dāng)含碳量>1.4%后鑄態(tài)析出碳化物很多,水韌處理時(shí)碳化物不能完全溶到奧氏體中去,間隙固溶的碳化物也達(dá)到了飽和,這樣不僅對耐磨性沒有好處,而且降低材料的強(qiáng)度和韌性,服役時(shí)容易斷裂。

硅:含硅量高,降低碳在奧氏體中的溶解度,碳化物在晶界上析出增多且肥大,水韌處理后,在晶界上留下較大的顯微疏松,但為了完全消除,鋼中的含硅量,控制在0.4—0.6%最佳,含硅量>0.8%對高錳鋼各項(xiàng)性能無明顯影響。

錳:高錳鋼由于含錳量高,鋼的鑄態(tài)組織為奧氏缽及碳化物,經(jīng)1000攝氏度左右加熱水淬處理(通常稱水韌處理)后。絕大部分碳化物固溶于奧氏體中,鋼的組織為單相奧氏體或奧氏體加少量碳化物。

硫:由于鋼中含錳量高,能生成大量的MnS從渣中排出。又由于是在堿性渣中熔煉,硫可順利降低到0.03%以下。這樣低的硫量對鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性均無明顯影響。

磷:磷單獨(dú)溶解在鋼中很少,常以Fe2p,F(xiàn)e3P的形式存在于晶界上使鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性大為降低,碳含量高加劇了P以共晶形式析出在晶界上。為了保證性能,應(yīng)遵循以下關(guān)系:C%=11.27-2.761×P%。生產(chǎn)中要控制磷含量≤0.08%:重要、復(fù)雜、厚壁件≤0.07%。

鉻:鉻是碳化物形成元素。鉻除與碳結(jié)合成碳化物外,其余部分溶于基體內(nèi),從而提高基體的電極電位,對抗腐蝕是有利的。若其含量較小時(shí),可能會出現(xiàn)M3C型碳化物,使硬度和韌性都降低。若其含量較大時(shí),結(jié)晶時(shí)碳化物數(shù)量顯著增多,使韌性明顯下降,同時(shí)由于基體中含碳量降低,導(dǎo)致基體的硬度降低,從而耐磨性下降。但現(xiàn)在已經(jīng)有部分廠家采用特殊的生產(chǎn)和處理工藝解決了這個(gè)問題,使鉻的含量最大可達(dá)到30%。

釩(鈦):這兩種元素是生鐵中自然帶入的,于微量合金元素,它們能形成硬度很高的碳氮化物,彌散在基體中,有利于提高基體的顯微硬度和耐磨性,同時(shí)對晶粒的細(xì)化也是有利的。

鎳(銅):鎳(銅)是奧氏體形成元素,多加了組織中出現(xiàn)奧氏體。在屈氏體磨球中加鎳主要作用是提高基體電極電位,提高耐蝕性,但多加不經(jīng)濟(jì),微量即起作用。

鉬:鉬的主要作用是細(xì)化基體,細(xì)化碳化物,提高基體的電極電位,提高耐蝕性。因價(jià)格高,加不經(jīng)濟(jì)。在金屬型鑄造條件下,加入少量即可起明顯作用,實(shí)用于有特殊要求的耐磨鋼球。

在這么多的化學(xué)元素如何搭配才能讓材料達(dá)到最佳的耐磨效果呢?這是耐磨材料優(yōu)化選取的首要原則,要根據(jù)不同耐磨材料的不同使用工況,作合理的選擇。首先,要正確分析工件的使用工況條件及其磨損機(jī)理,了解各種耐磨材料的性能指標(biāo),使其在最佳工況下發(fā)揮最佳效果,這對于減少磨損,降低能耗,節(jié)約能源,延長使用壽命,具有直接的意義。柳州雙鎧工業(yè)有限公司專研耐磨材料10余年,在金屬元素搭配與非金屬結(jié)合方面取得了良好的成績,它自主研發(fā)的熔瓷襯板、瓷粉合金襯板都是國家的專利產(chǎn)品,在鋼鐵、水泥、碼頭、礦山等物料輸送系統(tǒng)上能夠起到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越一般耐磨材料的效果,為客戶盡可能低的生產(chǎn)成本和較高的使用壽命,以降低綜合成本,從而提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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