耐磨钢板

图 2 硬度与耐磨性的关系 ( 单相材料 )
H 1, H 2 分别为材料 M 1 , M2 的硬度
4 焊接性能
耐磨钢板一般都尽可能地控制碳当量 ( C E T ) , 目的是为了获得较好的焊接性能 。 一般来说当碳当 量大于 0. 35 % 时焊接时需要预热 , 特别是对于厚度 较大的钢板更是要进行预热 。 碳当量 、板厚 、 预热温 度之间的关系如图 3 所示 。 表 2是不同板厚的碳当 量 , 同一牌号的耐磨钢板 , 板厚度一些的时候 , 碳当 量也要高一些 , 因为要保证厚板的淬透性 , 合金元素 就要相对多加一些 , 碳当量也就高一些 , 所以厚板预 热温度比薄板要高一些 。
1 耐磨钢板的成分
所谓耐磨钢板就是用于耐磨的低合金钢板 , 它是 在普碳钢的基础上加入 2% ～ 3% 合金以提高其淬透 性和淬硬性 , 通过淬火回火即调质处理 , 获得马氏体 或贝氏体组织 , 从而获得较高的硬度以抵抗磨损 。 一 般选择 C r ,N i ,M o ,M n , S i ,V , T i , C u , B 等作为合金元 素 , 表 1为德国蒂森公司的耐磨钢板化学成分 。
随着现代工业的发展 , 对耐磨钢板磨损应用机 械的使用寿命和大修周期都提出了更高的要求 , 用 于机械设备耐磨部位的传统的普通钢板已经不能满 足寿命的要求 , 而更为耐磨的铸造合金由于厚度空 间的制约 , 特别是不能像钢板那样可以方便地焊接 和冷加工成型限制了应用 。 耐磨钢板恰好可以象钢 板那样焊接和加工成型 , 同时还具有一定的耐磨性 。
表 1 德国蒂森公司的耐磨钢板化学成分
碳当量 C E T ( %)= C+ ( M n + M o ) /10 + ( C r + C u ) /20 + N i /40, 其大小根据板厚进行调整 。 通过控制轧制和调质 , 使钢板获得细晶粒显微 组织 。 除上述合金元素外 , 钢中 还可以通过加 A l , 有时加 T i 或 N b , 吸收氮 形成氮化 物 , 进 行弥散强 化。
图 2 为 2 种不同硬度金属随着磨料硬度变化时 磨损体积的变化以及 2 种材料磨损体积之比的变化 规律 , 对于较软的材料 M 1 而言 , 当磨料的硬度小于 材料的硬度 H 1 时 , 随着磨料硬度的增加 , 磨损上升 缓慢 , 而当磨料的硬度上升到材料硬度左右时 , 磨损 对磨料硬度最为敏感 , 当磨料硬度超过材料的硬度 继续提高 , 磨料硬度对磨损没有影响 , 同样道理对于 硬材料 M 2 也存在同样变化规律 , 将大量的试验结果 归纳起来可以将磨损分为 3 个区域 : Ⅰ 低磨损区 H H 1. 25 ～ 1 . 30) H ) ; s <H m, ( m /H s >( s 式中 , H H 为磨料的硬度 。 m 为材料的硬度 ; s Ⅱ 过渡磨损区 0. 8H 25H ; s <H m <1. s Ⅲ 高磨损区 H 25H m <1 . s. 低磨损区 Ⅰ 。 在 Ⅰ 区磨损不严重 , 在这个区域
X A R 300 400 400 450 500 600 C ≤ 0. 21 ≤ 0. 20 ≤ 0. 26 ≤ 0. 22 ≤ 0. 28 ≤ 0. 40 S i ≤ 0. 65 ≤ 0. 80 ≤ 0. 80 ≤ 0. 80 ≤ 0. 80 ≤ 0. 80 M n ≤ 1. 50 ≤ 1. 50 ≤ 1. 30 ≤ 1. 50 ≤ 1. 50 ≤ 1. 50 P ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
5 可加工型
由于耐磨钢板内部不含碳化物 , 虽然宏观硬度 较高 , 仍然可以使用高速钢或硬质合金刀具进行加 工 , 机加工包括钻孔 、 攻丝或铣削等等 , 也可以弯曲
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1 NM360/400 2 NM400/450 HARDOX400 8-26mm 3 NM360/400 HARDOX400 4 25-45MM 5 6 7 NM500 HARDOX500/550/600 8 HARDOX600HARDOXHiTuf 9 / WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 WNM360/400/450/500 / 6*1500-2000*6000-8000 8*1500-2000*6000-8000 10*1500-2000*6000-8000 12*1500-2200*6000-9000 14*1800-2200*6000-9000 16*1800-2200*6000-9000 18*1800-2200*6000-9000 20*1800-2200*6000-9000 22*1800-2200*6000-9000 25*1800-2200*6000-9000 26*1800-2250*6000-9000 28*1800-2250*6000-9000 30*1800-2250*6000-9000 35*1800-2250*6000-9000 40*1800-2250*6000-9000 45*1800-2250*6000-9000 50*1800-2250*6000-9000 55*1800-2250*6000-9000 60*1800-2250*6000-9000 65*1800-2250*6000-9000 70*1800-2250*6000-9000 75*1800-2250*6000-9000 80*1800-2250*6000-9000 . 20-60mm NM450/500 /500 10-30mm NM360/400 10-30mm 8-30mmd NM500 /500 6-10mm
图 1 蒂森公司耐磨钢板产品的硬度 和强度级别
Hale Waihona Puke Baidu3 耐磨性能
耐磨钢板与普碳钢板相比 , 由于耐磨钢板硬度 较高 , 比之普通钢板能够有效地抵御磨料磨损 , 因而 具有比普通钢板高的耐磨性 , 耐磨性与硬度的关系
。
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总第 43期 如图 2 所示 。
2018年第 1期 内的磨损有的学者称之为软磨料磨损 。 过渡磨损区 Ⅱ 。 大多数工程意义上的磨损常常 发生在 Ⅱ 区 , 这时矿物与工件的硬度接近 , 提高工件 的硬度可以显著地提高工件的耐磨性 。 耐磨钢板就 是通过用热处理的方法提高硬度 , 使之落在磨损的 Ⅰ 区和 Ⅱ 区范围 , 如果加工物料比钢板硬 1. 25 倍以 上 , 耐磨钢板便不能胜任 , 此时需要更耐磨的耐磨复 合钢板替代 , 其硬度与耐磨性的关系要复杂一些 。
X A R 400W 0. 41
焊接时热影响区的组织会发生变化 , 硬度也会 波动 , 要加以注意 , 特别是要防止热影响区的晶粒长 大对承受载荷耐磨钢板构件的安全造成不利影响 。
和剪切 , 在使用 H B 500 -600 级别 耐磨板卷弧时变 得困难 , 容易出现不规则弧段 , 严重的时候出现多边 形现象 , 因此要加以注意 。 与钢板一样 , 随着硬度的上升 , 加工性能和冷变 形能力变差 。 耐磨钢板含有很少的合金 , 用氧乙炔 就可方便地切割 。
S ≤ 0. 025 ≤ 0. 010 ≤ 0. 025 ≤ 0. 012 ≤ 0. 010 ≤ 0. 010 C r ≤ 1. 20 ≤ 1. 00 ≤ 1. 20 ≤ 1. 30 ≤ 1. 00 ≤ 1. 50 M o ≤ 0. 30 ≤ 0. 50 ≤ 0. 60 ≤ 0. 50 ≤ 0. 50 ≤ 0. 50 B ≤ 0. 005 ≤ 0. 005 ≤ 0. 005 ≤ 0. 005 ≤ 0. 005 ≤ 0. 005 C E T 典型值 0. 36 ～ 0. 44 0. 26 ～ 0. 40 0. 38 ～ 0. 44 0. 27 ～ 0. 44 0. 38 ～ 0. 50 0. 51 ～ 0. 57
2 典型耐磨钢板的常用牌号和硬度级别
耐磨钢板 的主 要品 牌有 瑞典 H A R D O X ( 400, 450, 500, 600 ) ; 德国 X A R( 400, 450, 500 ) ; 德国 D I L L I D U R ( 275U , 325L , 400V , 500V ) ; 法国 C R E U S A B R O 4000; 日本 N KE H ( 320, 360, 400, 450, 500; 360A , 400A , 500A ) ; 国产 N M( 360 400) 。 括号中的 数字为 H B 硬度值 , 比较常用的是 H B 400 左右硬度 范围的钢板 , 既有较好的耐磨性又有一定的可加工 性能 。 图 1 为德国蒂森公司耐磨钢板产品的硬度和 强度级别 , 其他公司的产品数据也在这个范围之内 。
图 3 碳当量 、板厚 、预热温度之间的关系
1— C E T= 0. 46%; 2— C E T=0. 43%; 3— C E T= 0. 40%; 4— C E T=0. 37%; 5— C E T=0. 34%
表 2 碳当量 C E T 典型值
级 别 X A R 300 X A R 400 X A R 450 X A R 500 X A R 600 不同厚度钢板的 C E T/% ≤8 m m 10 m m 0. 40 0. 28 0. 30 0. 41 0. 54 0. 40 0. 32 0. 41 0. 35 0. 41 0. 54 15 m m 0. 40 0. 32 0. 41 0. 35 0. 41 0. 54 20 m m 0. 40 0. 32 0. 41 0. 35 0. 41 0. 54 25 m m 0. 40 0. 33 0. 41 0. 35 0. 41 0. 54 30 m m 0. 40 0. 33 0. 41 0. 35 0. 41 0. 54 35 m m 0. 40 0. 33 0. 41 0. 35 0. 41 0. 54 40 m m 0. 40 0. 37 0. 41 0. 40 0. 41 0. 54 50 m m 0. 40 0. 37 0. 40 0. 44 0. 54 60 m m 0. 37 0. 40 0. 44 70 m m 0. 37 0. 40 0. 44 80 m m 0. 37 0. 40 0. 44 90 m m 100 m m 0. 37 0. 40 0. 46 0. 37 0. 40 0. 46 -
S e r i e s N o . 43 J a n u a r y 2018
总 第 43期 2018年第 10期
耐磨钢板及其应用
( 13280467775 ) 摘 要 耐磨钢板 是用于耐磨用途的低合金钢板 , 它一般是通过热处理 方法提高钢板的 硬度来实 现其耐磨功 能的 。 耐磨钢板还具有可焊性和 冷成型能力 , 因此 , 得到广泛应用 。 关键词 耐磨钢板 磨损 应用