耐磨鋼簡史

耐磨鋼作為一種專用鋼大約始于十九世紀后半葉,。1883年英國人哈德菲爾德(R0.A0.Hadfield)首先取得了高錳鋼的專利，至今已有100多年的歷史,，高錳鋼是一種碳含量和錳含量較高的耐磨鋼,，這個具有百余年歷史的古老鋼種,，由于它在大的沖擊磨料磨損條件下使用時具有很強的加工硬化能力，同時兼有良好的韌性和塑性,，以及生產(chǎn)工藝易于掌握等優(yōu)點,，因此，目前它仍然是耐磨鋼中用量最大的一種(尤其是在礦山等部門),。近幾十年來,，低、中合金耐磨鋼的開發(fā)與應用發(fā)展很快,，由于這些鋼具有較好的耐磨性和韌性，生產(chǎn)工藝較簡單,，綜合經(jīng)濟性合理,，在許多工況條件下適用，而受到用戶的歡迎,。為了適應礦山采運機械與工程機械發(fā)展的需要,，所研制的高硬度耐磨鋼板，20世紀70～80年代在國際上已形成系列并標準化,。

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,。還有一些在研發(fā)的鋼。

耐磨鋼板

高錳鋼

高錳鋼(high manganese steel)是指含錳量在10％以上的合金鋼,。

化學成分：高錳鋼按照國家標準分為5個牌號,，主要區(qū)別是碳的含量，其范圍是0.75%－1.45%,。受沖擊大,，碳含量低。錳含量在11.0%－14.0%之間,，一般不應低于13%,。超高錳鋼尚無國標，但錳含量應大于18%,。硅含量的高低,，對沖擊韌度影響較大，故應取下限,，以不大于0.5%為宜,。低磷低硫是最基本的要求,，由于高的錳含量自然起到脫硫作用，故降磷是最要緊的,，設法使磷低于0.07%,。鉻是提高抗磨性的，一般在2.0%左右,。 高錳鋼的鑄態(tài)組織通常是由奧氏體,、碳化物和珠光體所組成，有時還含有少量的磷共晶,。碳化物數(shù)量多時,，常在晶界上呈網(wǎng)狀出現(xiàn)。因此鑄態(tài)組織的高錳鋼很脆,，無法使用,，需要進行固溶處理。通常使用的熱處理方法是固溶處理,，即將鋼加熱到1050～1100℃,，保溫消除鑄態(tài)組織，得到單相奧氏體組織,，然后水淬,，使此種組織保持到常溫。熱處理后鋼的強度,、塑性和韌性均大幅度提高,，所以此種熱處理方法也常稱為水韌處理。熱處理后力學性能為：σb615～1275MPa σs340～470MPa ζ15%～85% ψ15%～45% aKl96～294J/cm2 HBl80～225,。

奧氏體組織的高錳鋼受到?jīng)_擊載荷時,，金屬表面發(fā)生塑性變形。形變強化的結果,，在變形層內(nèi)有明顯的加工硬化現(xiàn)象,，表層硬度大幅度提高。低沖擊載荷時,，可以達到HB300～400,，高沖擊載荷時，可以達到HB500～800,。隨沖擊載荷的不同,，表面硬化層深度可達10～20mm。高硬度的硬化層可以抵抗沖擊磨料磨損,。高錳鋼在強沖擊磨料磨損條件下,，有優(yōu)異的抗磨性能。在低沖擊工況條件下,，因加工硬化效果不明顯,，高錳鋼不能發(fā)揮材料的特性,。常規(guī)成分的高錳鋼的形變硬化層中常可以看到高密度位錯,、位錯塞積和纏結,。ε馬氏體和形變孿晶的出現(xiàn)使鋼難以變形，尤其是后者的作用更大,。上述各種因素都使高錳鋼的硬化層得到很高程度的強化,，硬度大幅度提高。

用途：高錳鋼是專為重工業(yè)提供使用的一種防磨鋼材,，應用領域包括采石,、采礦、挖掘,、煤炭工業(yè),、鑄造和鋼鐵行業(yè)等。

性能特點：經(jīng)防磨技術處理后,，材料表面可達到500--550 布氏硬度，繼續(xù)保持內(nèi)部柔韌度,，表面摩擦力最小化,，可用高錳鋼或類似材料進行焊接，可被乙炔氧炬切割,，無磁性等,。為提高高錳鋼的性能進行過很多合金化、微合金化,、碳錳含量調(diào)整和沉淀強化處理等方面的研究,，并在生產(chǎn)實踐中得到應用。介穩(wěn)奧氏體錳鋼的出現(xiàn)則可較局大幅度降低鋼中碳,、錳含量并使鋼的形變強化速度提高,，可適用于高和中低沖擊載荷的工況條件，這是高錳鋼的新發(fā)展,。

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