耐磨钢板是一种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。除此之外,还有铸造耐磨钢板和合金淬火耐磨钢板等。
无论是哪一类耐磨钢板,它都是由两部分组成的,分别是碳钢板和合金耐磨层。正常情况下,耐磨钢板合金耐磨层的厚度为总厚度的1/3-1/2,工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能,由合金耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能。
耐磨钢板合金耐磨层和基板之间采用的是冶金结合的方式,通过专用设备和自动焊接工艺,将高硬度自保护合金焊丝均匀地焊接在基板上,复合层数一层至两层以至多层。在复合过程中,由于合金收缩比不同,可能会出现均匀横向裂纹,这是耐磨钢板的显著特点。
耐磨钢板的合金耐磨层主要以铬合金为主,同时还添加锰、钼、铌、镍等其它合金成份,金相组织中碳化物呈纤维状分布,纤维方向与表面垂直;合金碳化物在高温下有很强的稳定性,保持较高的硬度,同时还具有很好的抗氧化性能,在500℃以内完全正常使用。
耐磨钢板主要分为通用型、抗冲击型和耐高温型三类,应用的场合也是不同的,但它们基本已经涉及到了各个工业生产领域,包括冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等行业,与其他材料相比,有很高的性价比。
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。
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耐磨钢板使用大型中板轧机和热连轧机生产,因此生产效率高,供货速度快。产品幅面大,厚度自由组合。不锈钢覆层厚度0.5mm以上均能生产。由于受轧钢压缩比的限制,热轧生产尚不能生产厚度50mm以上的复合钢板,也不方便生产各种小批量、圆形等特殊形状的复合板。热轧复合板的优势6、8、10mm的薄规格复合板。在热连轧条件下,能够生产复合卷板,降低生产成本,满足更多的用户需求。
在当前技术条件下,热轧工艺不能直接生产钛、铜、铝等有色金属复合板。综上所述,两种迥然不同生产工艺各具特点,同时存在和发展,满足不同用户的千差万别的需求。
耐磨复合板生产制作过程中还采用优异的热硫化工艺,将增韧耐磨陶瓷和橡胶硫化在一起,构成方形橡胶复合体,在依靠焊接或者高强度粘结剂黏贴(二合一)方式固定在设备的防护面上,形成坚固且有缓冲力的防磨层。
它结合了陶瓷的高硬度和橡胶的高缓冲及抗疲劳性能方面的优点,可以很好地解决大块物料输送过程中的设备防磨问题。橡胶的加入,除具有良好的抗磨损和防腐蚀作用外,也能防止因物料聚集造成停产和降低噪声。
耐磨复合板主要应用于火力发电厂的输煤、排灰系统及冶金钢铁业的输料、配料料仓、料斗等设备,可以解决因物料落差大,冲击力强,导致配料输送系统使用寿命低的问题;同时,橡胶复合衬板能扭曲、划割,适应于各种异型设备的安装。
耐磨复合板兼备了陶瓷的高耐磨性和橡胶的抗冲击性,适用于物料输送系统设备的防磨。如落煤斗、落煤管、球磨机进出口管等。还可适用于火力发电厂的输煤系统及冶金、钢铁系统的烧结厂的输料、配料系统的料斗、料仓等落差高、冲击大的部位上。通过改变橡胶的配方,可以获得具备特殊性能的耐磨陶瓷衬板,用于不同环境和工况的设备防磨。