耐磨钢板由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成,合金耐磨层一般为总厚度的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是冶金结合。通过专用设备,采用自动焊接工艺,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,复合过程中由于合金收缩比不同,出现均匀横向裂纹,这是耐磨钢板的显著特点。
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。碳化物显微硬度可以达到HV1700-2000以上,表面硬度可达到HRC58-62。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。
耐磨层表现形式有窄道(2.5-3.5mm)、宽道(8-12mm)、曲线(S、W)等;主要以铬合金为主,同时还添加锰、钼、铌、镍、硼等其它合金成份,金相组织中碳化物呈纤维状分布,纤维方向与表面垂直。碳化物含量40-60%,显微硬度可以达到HV1700以上,表面硬度可达到HRC58-62。
耐磨钢板主要分为通用型、抗冲击型和耐高温型三类;耐磨钢板总厚度最小可以达到5.5(2.5+3)mm,最厚可以达到30(15+15)mm;耐磨钢板可以卷制最小直径DN200的耐磨管道,并可加工成耐磨弯头、耐磨三通、耐磨变径管
折叠
产品。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。另外,还有铸造耐磨钢板和合金淬火耐磨钢板.与传统的耐磨衬板相比,传统耐磨衬板是由钢厂经过溶解,轧制制造而成,而这种新型的堆焊耐磨衬板生产经堆焊后载通过切割、卷板变形、打孔和焊接等生产工艺加工而成各种耐磨衬板,如输送机衬板、给煤机底板/旋风分离器倒锥和衬板、耐磨叶片等,耐磨寿命可比普通钢板
提高15倍以上。
堆焊耐磨衬板起源于1963年,由美国人A modly R F.发明而成,而我国大概是1975年由哈尔滨焊接研究所开始引入中国,后在哈焊所从事这方面研究的老师调入吉林大学,因此1980年后吉林大学也开始了这方面的研究工作,当时的研究工作主要集中在设备的开发和改进方面。1982年,吉林大学硕士研究生王智慧,调入北京工业大学任教,同时在任教期间一直从事堆焊耐磨板的研究,终于在1985年研制成功,1986年北京固本科技有限公司与王教授合作,生产出了国内第一张堆焊耐磨板,固本耐磨板,将这种新型的耐磨衬板推向工业用途。到目前为止,这种耐磨板在设备上经历了四次改革,国内还是以整张3平米居多,德国法奥迪可生产6平米的板,而国内最大的耐磨板制造商北京固本目前最大的一条生产线,一次性能生产12平米的板。
折叠
耐磨钢板具有高耐磨性、耐冲击、可变形和可焊接等性能,可像钢板一样直接进行卷曲变形、切割和打孔等加工环节,加工成工程部件以满足磨损工矿投入使用。
密度≥3.6 g/cm3
洛氏硬度58-63 HRC
压强度≥850 Mpa
断裂韧性KΙC≥4.8MPa·m1/2
抗弯强度≥290MPa
导热系数20W/m.K
热膨胀系数:7.2×10-6m/m.K
与众多耐磨材料相比,耐磨复合钢板有其不可替代的显著特点:
1、高耐磨性
合金层的化学成分中碳含量达4~6%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到45%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800,高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。 与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:
(2)与高锰钢;5~10:
(3)与工具钢;5~10:
(4)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:
2、良好的耐冲击性
耐磨复合钢板的底层为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料,体现双金属的优越性,耐磨层抵抗磨损介质的磨损,基板承受介质的载荷,因此有良好的耐冲击性。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。
3、较好的耐热性
耐磨层推荐使用在≤600℃工况下使用,若在合金层中加入钒,钼等合金,可以承受≤800℃的高温磨损。 推荐使用温度如下: 普通碳钢基板推荐不高于380℃工况使用; 低合金耐热钢板(15CrMo,12Cr1MoV等)基板推荐不高于540℃工况使用; 耐热不锈钢基板推荐在不高于800 ℃工况使用。
4、好的耐腐蚀性耐磨复合钢板的合金层中含有高百分比的金属铬,故具有一定防锈和耐腐蚀能力。用于落煤筒和漏斗等场合可以做到防止粘煤。
5、适用性强
耐磨复合钢板规格全,品种多,已成商品系列化。耐磨合金层的厚度在3~20mm。复合钢板的厚度最薄为6mm,厚度不限。目前,标准耐磨复合钢板可提供1200或1450×2000mm,也可根据用户需求,按图纸尺寸定做加工。耐磨复合钢板现分为普通型、耐冲击型和高温型三种,定购高温耐磨和耐冲击型复合钢板要说明。
6、方便的加工性
能耐磨复合钢板可以切割,调平,打孔,弯曲和卷曲,它可以制成平板,弧板,锥板,圆筒。切割好的复合板可以拼焊成各种工程结构件或零部件。复合板还可加热用摸具压制成复杂形状。耐磨复合钢板可以用螺栓或焊接固定在设备上,更换维修方便。
7、高的价格性能比
耐磨复合钢板虽然制造成本提高,但使用寿命数倍提高,使得维修费用和停机损失大为降低,其价格性能比比普通材料高约2~4倍。物料处理量越大,设备磨损越严重的厂矿,使用耐磨复合钢板的经济效果越明显。