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采用金相定量法对加热后耐磨复合板的奥氏体晶粒度进行测量,对耐磨复合板在不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大规律进行了研究,并建立复合耐磨板加热时奥氏体晶粒长大演化模型。
 

通过对耐磨复合板在不同温度和应变速率下的热压缩实验获得真应力-应变曲线,其复合变质处理后的凝固组织明显细化,且组织分布均匀,晶粒粗化的主要原因是950℃时,V、Ti、Nb碳氮化物数量的大大减少。

 

耐磨复合板中的奥氏体晶粒尺寸增大,具有较好的抗晶粒粗化能力,在1050℃左右开始粗化。在高应变速率下,发生剧烈的软化后趋于稳定,并分析了相与相之间的反应界面。在 5 5 0~ 380℃盐浴等温处理时贝氏体组织转变,复合耐磨钢板中的Fe2B呈网状分布,而是呈断网状和块状分布。

 

在高温加热时奥氏体晶粒尺寸等值线图可定性和定量预测奥氏体晶粒长大规律,随保温时间的延长呈近似抛物线形式长大,当加热温度为1000℃,保温时间为60~90 min时,原奥氏体晶粒尺寸小于67μm,晶粒细小均匀,且微合金元素V充分溶解在奥氏体中。

 

等温处理后耐磨复合板的的组织为无碳贝氏体+马氏体,耐磨复合板中的奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,在高温加热时具有较好的抗晶粒粗化能力。




耐磨钢板是指大面积磨损工况条件下使用的特种板材产品。目前,常用的耐磨钢板是在韧性、塑性较好的普通低碳钢或者低合金钢表面通过堆焊方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的合金耐磨层而制成的板材产品。另外,还有铸造耐磨钢板和合金淬火耐磨钢板。

 

技术参数

 硬度,HRC

耐磨层厚度≤4mm:HRC54-58;

耐磨层厚度>4mm:HRC56-62

外观参数

平整度:5mm/M

 

性能

良好的耐磨性

合金耐磨层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对比如下:

 (1)与低碳钢;20~25:1

 (2)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:1

 良好的耐冲击性

 耐磨复合钢板的基板为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料,体现双金属的优越性,耐磨层抵抗磨损介质的磨损,基板承受介质的载荷,因此有良好的耐冲击性。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。

 较好的耐热性

 合金耐磨层使用在≤600℃工况下使用,若在合金耐磨层中加入钒,钼等合金,可以承受≤800℃的高温磨损。

 使用温度如下:

 普通碳钢基板不高于380℃工况使用;

 低合金耐热钢板(15CrMo,12Cr1MOV等)基板不高于540℃工况使用;

 耐热不锈钢基板在不高于800℃工况使用。

 好的耐腐蚀性

 耐磨复合钢板的合金层中含有高百分比的金属铬,故具有一定防锈和耐腐蚀能力。用于落煤筒和漏斗等场合可以做到防止粘煤。

 品种规格齐全

 耐磨钢板规格全,品种多,已成商品系列化。耐磨合金层的厚度在3~20mm。复合钢板的厚度薄为6mm,厚度不限。标准耐磨钢板可提供1200或3800×12000mm,也可根据用户需求,按图纸尺寸定做加工。耐磨钢板现分为普通型、耐冲击型和高温型三种,定购高温耐磨和耐冲击型复合钢板要说明。

 方便的加工性能

 耐磨钢板可以切割,弯曲或卷曲、焊接和打孔,它可以加工成普通钢板可以加工的各种部件。切割好的耐磨钢板可以拼焊成各种工程结构件或零部件。

 功能及特点

 可焊接、耐磨性能好。




 

1.很高的耐磨性能:
耐磨钢板耐磨层厚度3-12㎜,耐磨层硬度可以达到HRC58-62,耐磨性能是普通钢板的15-20倍以上,是低合金钢板性能5-10倍以上,是高铬铸铁耐磨性能2-5倍以上,耐磨性远远高于喷焊和热喷涂等方法。


2.较好的冲击性能:
耐磨钢板是双层金属结构,耐磨层和基材之间是冶金结合,结合强度高,可在受冲击的过程中吸收能量,耐磨层不会脱落,可以应用到振动、冲击较强的工况条件下,这一点是铸造耐磨材料和陶瓷材料所不及的。


3.很好的耐温性能:
耐磨钢板合金碳化物在高温下有很强的稳定性能,耐磨钢板可以在500℃内使用,其他特殊要求温度可以定制生产,能够满足1200℃以内条件下使用;陶瓷、聚氨脂、高分子材料等采取粘贴方式耐磨材料无法满足如此高温要求。
    
4.很好的连接性能:
耐磨钢板基材是普通Q235钢板,保证耐磨钢板具有韧性和塑性,提供抵抗外力的强度,可以采取焊接、塞焊、螺栓连接等多种方式和其他结构进行联系,连接牢固,不容易脱落,连接方式多于其他材料。




 

对于耐磨板来说,生产加工中温度的变化将直接影响整个板材性能,所以一直以来都在研究耐磨钢板等温处理的效果,结果发现不同加热温度下,耐磨板的连续冷却转变曲线、微观组织、物相及相似结构相也都随之发生了变化。
 

耐磨板等温处理的研究手段包括了很多优异的技术,如光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪及电子背散射衍射技术等。随着退火温度的升高,耐磨板中铁素体的相比例会逐渐降低,升高的是贝氏体,而其中残余的奥氏体则会以椭圆状和细条状分布在铁素体晶界及晶内。

 

当加热温度由完全奥氏体化温度降低到两相区内较高温度时,耐磨板连续冷却转变曲线中铁素体转变区左移。这时只要通过790℃加热保温,可以得到含有铁素体、贝氏体和残留奥氏体的多相组织。

 

当保温温度进一步提高之后,工艺时间会直接影响到耐磨板中铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量;随着贝氏体区保温时间的延长,耐磨钢板中残余奥氏体体积分数先增大后减少,残余奥氏体中碳含量增多。

 

当加热温度处在两相区范围内时,随着加热温度的降低,铁素体转变被推迟,奥氏体的含碳量也会有所不同。在相同的拉伸变形阶段,奥氏体转化率的增加速率不同,使得耐磨板连续冷却转变曲线右移。

 

另外,如果等温时间相同的话,等温温度越高,残余奥氏体中的碳含量越大,耐磨钢板中的铁素体、贝氏体晶界或者相界面1μm以上大颗粒奥氏体发生相变,相应的其性能也会有变化。

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