耐磨板材料三大失效方式为:磨损、断裂、腐蚀。而耐磨铸件的失效方式为磨损、断裂、变形等主要失效方式
1、磨损失效
磨损失效是耐磨铸件等所有金属表面失效的主要方式,特别是在强烈磨料磨损中,耐磨钢材逐渐被磨损而终失效。耐磨钢材的硬度是影响其磨损的重要因素。
一般而言,耐磨件的硬度高于物料的硬度1倍以上,以获得较好的耐磨性,耐该硬度是耐磨件工作面在磨损后的硬度而非磨损前的初始硬度。但并非是硬度越高越好,因为硬度越高耐磨件越脆也越容易断裂。
2、断裂的失效
耐磨件的断裂往往是其使用过程中受到了较大的冲击,如果耐磨件安装不当,如衬板安装时背部与筒体不是面接面而是局部接触,极易产生断裂。要提高耐磨件的冲击度和韧性,降低其裂纹扩展速度将有利于抗断裂。而目前堆焊型耐磨材料已取代耐磨铸件产品
3、变形失效:
变形失效是耐磨件屈服强度较低,以致使用过程中受外力而发生严重的宏观塑性变形,铸件形状改变而失效。失效多见于屈服强度较低的耐磨锰钢件,例如大冲击的球磨机工况,锰钢衬板严重的反弓变形可拉断螺栓或使衬板间移位而脱落。
耐磨板的扩散退火则是为减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分和组织的不均匀性,将其加热到高温并长时间保温,使钢板中的元素充分扩散。由于扩散退火的加热周期长、温度高,尽管钢的成分均匀了,但钢板的组织因严重过热,晶粒剧烈长大,韧性、塑性较差,因而尚需经历一次完全退火或正火来细化晶粒。扩散退火耗能很大,材料烧损严重,多用于对质量要求较高的钢锭及铸、锻坯件。
耐磨板中的脱碳是炼钢过程中重要的反应。在脱碳过程中,产生大量的气泡使熔池受到强烈的搅动,这使得钢液温度和化学成分的均匀,并能有效地清除钢液中的气体和非金属夹杂物。
由于脱碳能够起到这样重要的作用,所以在炼钢时,总是使炉料的平均碳含量超过钢的规定碳含量,以便在氧化期中把这部分多余的碳分氧化掉。因此可以说,在炼钢过程中,脱碳是手段而不是目的。为了造成碳的氧化,可往钢液中吹氧或加矿石。
双金属复合耐磨钢板是大面积磨损工况使用的板材产品,是在韧性、塑性很好的普通低碳钢或者低表面通过堆焊方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的耐磨层而制成的板材产品。 双金属复合耐磨钢板由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成,抗磨层一般占总厚度的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,由耐磨层提供满足工况需求的耐磨性能。双金属复合耐磨钢板和基体之间是冶金结合。通过设备,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材上,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,这是双金属复合耐磨钢板的显著特点。
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