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耐磨鋼板(Wear Resistant Steel Plate) 是指大面積磨損工況條件下使用的特種板材產品。目前,常用的耐磨鋼板是在韌性、塑性較好的普通低碳鋼或者低合金鋼表面通過堆焊方法復合一定厚度的硬度較高、耐磨性優良的合金耐磨層而制成的板材產品。另外,還有鑄造耐磨鋼板和合金淬火耐磨鋼板。耐磨鋼板由低碳鋼板和合金耐磨層兩部分組成,合金耐磨層一般為總厚度的1/3~1/2。工作時由基體提供抵抗外力的強度、韌性和塑性等綜合性能,由合金耐磨層提供滿足指定工況需求的耐磨性能。耐磨鋼板合金耐磨層和基板之間是冶金結合。通過專用設備,采用自動焊接工藝,將高硬度自保護合金焊絲均勻地焊接在基板上,復合層數一層至兩層以至多層,復合過程中由于合金收縮比不同,出現均勻橫向裂紋,這是耐磨鋼板的顯著特點。
分類:耐磨鋼種類繁多,大體上可分為高錳鋼,中、低合金耐磨鋼,鉻鉬硅錳鋼,耐氣蝕鋼,耐磨蝕鋼以及特殊耐磨鋼等。一些通用的合金鋼如不銹鋼、軸承鋼、合金工具鋼及合金結構鋼等也都在特定的條件下作為耐磨鋼使用,由于它們來源方便,性能優良,故在耐磨鋼的使用中也占有一定的比例。耐磨鋼廣泛用于礦山機械、煤炭采運、工程機械、農業機械、建材、電力機械、鐵路運輸等部門。例如,球磨機的鋼球、襯板、挖掘機的斗齒、鏟斗,各種破碎機的軋臼壁、齒板、錘頭,拖拉機和坦克的履帶板、風扇磨機的打擊板,鐵路轍叉,煤礦刮板輸送機用的中部槽中板、槽幫、圓環鏈,推土機用鏟刀、鏟齒,大型電動輪車斗用襯板,石油和露天鐵礦穿孔用牙輪鉆頭等等,以上所列舉的還主要限于屬于經受磨料磨損的耐磨鋼的應用,而各種各樣的機械中凡是有相對運動的工件問,皆會產生各種類型的磨損,都會有提高工件材料耐磨性的要求或要求采用耐磨鋼,這方面的例子則不勝枚舉。礦石和水泥磨機中使用的研磨介質(球、棒和襯板)是消耗量很大的鋼鐵磨損件。在美國,磨球大多數是用碳素鋼和合金鋼鍛造或鑄造的,它們占磨球總消耗量的97%。在加拿大,消耗的磨球中鋼球占81%。據80年代末統計,中國每年消耗磨球約80~100萬t,全國磨機襯板的年消耗量近20萬t,這其中絕大多數為鋼制品。中國煤礦用刮板輸送機中部槽每年要消耗6~8萬t鋼板。
采用ABAQUS軟件對高鉻耐磨板合金不同尺寸的試樣平行模壓和交叉模壓兩種形變過程進行有限元模擬,觀察模壓形變后高鉻耐磨板的顯組織,研究高鉻耐磨板合金經模壓形變后的觀組織與等效應變的關系。 研究了高鉻耐磨板合金表面等離子滲Mo改性層的制備,并用SEM、XRD、EDS、SMM、納米壓痕儀、劃痕試驗機以及球一盤磨損試驗機等研究了改性層的表面形貌、組織、相組成、顯硬度、強韌性、膜/基結合力及其耐磨性等力學性能。結果表明:高鉻耐磨板板改性層表面致密,具有高的表面硬度、彈性模量和結合強度,耐磨性較滲Mo處理前顯著提高。結果表明:經模壓形變后高鉻耐磨板合金的晶粒細化不但與模壓形變時積累的等效應變有關,而且與模壓形變時變形場的復雜性和試樣的尺寸有關。高鉻耐磨板合金的晶粒尺寸隨著等效應變的增大而減小,但是在相同的等效應變下,復雜的變形場具有更有效的晶粒細化效果;較大尺寸的高鉻耐磨板具有更多的孿晶組織。
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