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耐磨材料的主要特点及应用领域

【摘要】:磨损、腐蚀与断裂是材料的三大失效方式。5)耐磨损钢铁复合材料。铸造耐磨材料及耐磨铸件的主要特点是硬度高、强度高和韧性高。根据硬度、强度和韧性的匹配组合,铸造耐磨材料及耐磨铸件可用于冲击磨料磨损、高应力碾碎磨料磨损、低应力冲刷磨料磨损、粘着磨损等工况;另据其抗高温和耐腐蚀特性又可用于高温磨料磨损和腐蚀磨料磨损工况。初步统计,2009年我国用于磨料磨损工况的钢铁耐磨材料铸件年用量约350万t以上。

磨损、腐蚀与断裂是材料的三大失效方式。材料磨损是经济建设,特别是工业生产中很常见的现象,其中又以磨料磨损(包括伴有腐蚀和粘着磨损的磨料磨损)最为严重。由此而派生出来了一个日益引起人们注意的产业——耐磨材料(耐磨件)产业。本书所述的铸造耐磨材料及耐磨铸件就是指用于磨料磨损工况的材料和零部件。

目前用于磨料磨损工况的材料和零部件绝大多数是钢铁材料和钢铁件,其中绝大多数是铸造钢铁材料和钢铁铸件。本书所述的铸造耐磨材料及耐磨铸件专指铸造耐磨钢铁材料及耐磨钢铁铸件。

现已工程化和产业化的铸造耐磨材料分为以下五大类:

1)奥氏体锰钢(含Mn13钢系列、Mn17钢系列、Mn25钢和Mn7钢系列)。

2)耐磨损白口铸铁(含高铬、中铬、低铬白口铸铁系列)。

3)非锰系耐磨损合金钢(奥氏体锰钢之外的耐磨合金钢)。

4)耐磨损球墨铸铁

5)耐磨损钢铁复合材料

耐磨钢铁材料虽分为五大类,但已经产业化的具体钢铁牌号却已超过百个,典型牌号也有40~50个,而且各种牌号的生产工艺、力学性能和工业应用效果均有不同,如此逐渐形成了多品种和小批量的耐磨件生产特点,也由此增加了耐磨件企业生产管理和工艺操作的难度。换言之,铸造耐磨钢铁件生产企业的管理、技术和生产操作要求较高,当然耐磨件的附加值也较高。

铸造耐磨材料及耐磨铸件的主要特点是硬度高、强度高和韧性高。根据硬度、强度和韧性的匹配组合,铸造耐磨材料及耐磨铸件可用于冲击磨料磨损、高应力碾碎磨料磨损、低应力冲刷磨料磨损、粘着磨损等工况;另据其抗高温和耐腐蚀特性又可用于高温磨料磨损和腐蚀磨料磨损工况。

铸造耐磨材料及耐磨铸件主要用于冶金、建材、电力、建筑、机械、国防、船舶、铁道、煤炭化工和石化工业中的磨损工况,特别是用于冶金工业的采矿挖掘机和破碎机、选矿磨矿机(球磨机)、金属轧机,电力工业的火电厂磨煤机,建材工业的水泥厂球磨机、采石厂破碎机和挖掘机等。球磨机磨球与磨段、球磨机衬板、破碎机耐磨件、斗齿类耐磨件、杂质泵过流件与耐磨管道、铸造轧辊与辊环这六大类耐磨件是目前市场用量较大的耐磨件。初步统计,2009年我国用于磨料磨损工况的钢铁耐磨材料铸件年用量约350万t以上。