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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。
耐磨復合板的熱處理工藝有多種,并適用不同的范圍,比如說直接淬火低溫回火,不能細化鋼的晶粒,工件淬火變形較大,堆焊耐磨復合板滲碳件表面殘余奧氏體量較多,表面硬度較低。:操作簡單,成本低廉用來處理對變形和承受沖擊載荷不大的零件,適用于氣體滲碳和液體滲碳工藝。
耐磨復合板預冷直接淬火、低溫回火,淬火溫度800-850℃,可以減少工件淬火變形,滲層中殘余奧氏體量也可稍有降低,堆焊耐磨復合板表面硬度略有提高,但奧氏體晶粒沒有變化。廣泛應用于細晶粒鋼制造的各種工具。
耐磨復合板的二次淬火冷處理低溫回火主要用于滲碳后不進行機械加工的高合金鋼工件。滲碳高溫回火,一次加熱淬火,低溫回火,淬火溫度840-860℃,主要用于Cr-Ni合金滲碳工件。
耐磨復合板對策二次淬火低溫回火,主要改善滲層組織,對心部性能要求不高時可在材料的Ac1-Ac3之間淬火,對心部性能要求高時要在Ac3以上淬火。主要用于對力學性能要求很高的重要滲碳件,特別是對粗晶粒鋼。但在滲碳后需經過兩次高溫加熱,使工件變形和氧化脫碳增加,熱處理過程較復雜。
耐磨復合板一次加熱淬火,低溫回火,淬火溫度820-850℃或780-810℃;對心部強度要求較高者,采用820-850℃淬火,心部為低碳M,表面要求硬度高者,采用780-810℃淬火可以細化晶粒。適用于固體滲碳后的碳鋼和低合金堆焊耐磨復合板工件、氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼。
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。
合金耐磨層主要以鉻合金為主,同時還添加錳、鉬、鈮、鎳等其它合金成份,金相組織中碳化物呈纖維狀分布,纖維方向與表面垂直。碳化物顯微硬度可以達到HV1700-2000以上,表面硬度可達到HRC58-62。合金碳化物在高溫下有很強的穩定性,保持較高的硬度,同時還具有很好的抗氧化性能,在500℃以內完全正常使用。
耐磨層表現形式有窄道(2.5-3.5mm)、寬道(8-12mm)、曲線(S、W)等;主要以鉻合金為主,同時還添加錳、鉬、鈮、鎳、硼等其它合金成份,金相組織中碳化物呈纖維狀分布,纖維方向與表面垂直。碳化物含量40-60%,顯微硬度可以達到HV1700以上,表面硬度可達到HRC58-62。
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