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1、化学成份和组织的影响
高锰钢发明之初的化学成份是C:1.0%~ 1.4%,Mn:10%~14%。国内外在试验研究中曾添加合金成份 Cr、Ni、V等企图提高屈服强度和硬度,也有的加Ti、Al等促进晶粒细化。我们的履带板、前后导轮等铸件用材就需要这样。但不管合金成份如何变化,必 须控制在一定的范围内才能起到好的作用。这些作用是以提高高锰钢性能为主要目的,对控制裂纹并不明显。研究标准成份高锰钢的各元素对裂纹的影响能得到理想 的效果。碳、锰是高锰钢的主要成分,正常情况下高锰钢的组织是奥氏体单相。在含碳量偏低时易形成马氏体和8相 (密排六方体)。在含碳量高时。水韧处理状态下不能避免碳化物析出,还会降低钢的性能。较高的含碳量可提高屈服点,但会降低延伸性。含碳量低而含锰量高的 钢具有高韧性,铁板怎么处理后耐磨,对高锰钢的碳含量在保证性能的前提下尽可能控制在中下限。锰含量控制在中上限。保持在狭小范围内,防止碳化物析出,避免造成延伸性和韧 性降低而产生裂纹。硅含量一般在 1.0%以下,它对锰钢的机械性能没有显著影响,超过1.0%并逐渐增大时,强度和延伸性会剧烈下降。生产中硅含量都比较低。锰钢中含硫量较低,因为硫易 和锰化合成硫化锰大部分进入炉渣中。钢中残留少量的硫化物成为非金属夹杂物存在,它对钢的性能影响极微,可忽略不计。磷含量在 0.06%以上时,延伸性急剧下降,易引起铸件热裂纹产生。生产时要控制磷含量。化学成份及其含量与机械性能密不可分。在满足性能的成份范围内,有时制造 就很困难,因此生产时应考虑其兼顾性。这样可避免因成份上的差异而产生裂纹。
2、铸造工艺
铸造工艺是保证高锰钢铸件质量的关键。编制这种钢的工艺时主要考虑避免裂纹生成。影响裂纹产生的主要因素有:铸件结构、工艺参数、浇冒口设置、型芯结构形 式、浇注温度等。高锰钢铸件结构形式应在保证使用的前提下尽可能使相连接壁的厚差小。避免因温差大产生收缩应力出现裂纹。虽然有的件壁厚差合理,但设计 厚度值过大,在冷却速度慢时碳化物析出多,受收缩应力影响也会出现裂纹。设计结构无法改变时,工艺编制就要考虑钢水冶炼时加一些能细化晶粒的元素,增加型 芯的退让性。其它结构问题应视情况而定,如增大圆角、加过渡壁、拉筋等。高锰钢的收缩率比普碳钢、合金钢高。铸造的毛坯在水韧处理前都处于脆性状态,任何 影响收缩的因素都会使铸件在浇注后的收缩阶段产生裂纹,比较明显的是箱式铸件,这种件由砂芯形成内腔,砂芯退让性好,高应力区非常容易产生裂纹。解决办法 是往芯中加入锯末、泡沫等保证砂芯有合适的退让性。箱带、冒口、飞边毛刺都有阻碍收缩的条件。采取适当增加吃砂量、疏松层,减少型芯缝隙也是解决退让性的 有效办法。浇冒口位置和大小对裂纹的产生也有影响,设置位置不能影响铸件的收缩,浇注系统尽可能分配均匀,钢水流人应平稳以便减少铸件各部位温差,冒口应 大小合适。高锰钢导热性很差,如冒口尺寸过大,在铸件冷却后期冒口与铸件温差过大必然产生高应力,常会促成冒口下与铸件连接处产生裂纹。工艺设计时冒口模 数应控制在铸件模数的1.2~1.3倍范围内。标准成份的高锰钢液相线温度1400℃,固相线温度1350℃,凝固温度范围比较窄,对浇注温度的反应非常 敏感。浇注温度过高极易产生裂纹,温度低易产生冷隔和浇不足,理想的浇注温度是1450~1470℃。厚壁件取下限,薄壁件取上限。浇注时一次浇完中间不 停流。
3、热处理
高锰钢只有在合适的成份和正确的热处理条件下才能获得它的特性,若未经热处理或热处理条件不正确则钢会变脆甚至出现裂纹。正常的热处理规范是固溶加高温水 韧处理,以便获得单一的奥氏体。生产实践证明固溶温度应在1050-1090℃范围内。一般认为,高锰钢导热性很差,膨胀率很低,固溶处理时,要采用慢加 热,在600~700℃保温,以防止开裂。研究结果表明在500~700℃保温会使残留奥氏体强烈地析出碳化物,这些析出物降低钢的塑性,增加新旧组织间 比容之差所造成的内应力,从而增加开裂倾向,因此铸件加热时应尽快通过这一温度范围。
4、清理切割
高锰钢的特点之一是导热性差,铸件浇注后保温时间太短,冷却速度快,促使铸件应力增加易产生裂纹。为防止裂纹产生,尽可能在砂型内缓慢冷却延长保温时间, 打箱温度应控制在200℃以下。实践证明在该温度下打箱无裂纹出现。在对高锰钢铸件浇冒口、飞边毛刺切割时,因材料导热性差,造成切割部位热影响区产生很 大的温差,并形成了高应力状态。稍有忽视切口处就会产生裂纹。为使热影响区温差控制在小范围,浇冒口、毛刺切割必须在水池内浸水切割, 保持水温在40℃以下,这样操作不易产生裂纹。
天津友发源泰钢铁主营耐磨钢板、Mn13钢板,Q690D高强板、Q550D高强板、510L高强板、600L高强板、700L高强板等各种高强板产品,用于大型船舶,桥梁,电站设备,机车车辆,起重机械,矿山机械等等。
通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和销酸等氧化性介质中,雁塔区耐磨,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐销酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体不锈钢:在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓销酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。
铁素体不锈钢:在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,挖掘机耐磨钢板,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、炕氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
奥氏体--铁素体双相不锈钢:是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
马氏体不锈钢:通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,轧机耐磨滑板,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
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简要说明:耐磨钢板可用于制造铲斗、装载机、自卸车、破碎机、选粉机,溜槽以及各种耐磨衬板。系列耐磨钢板经得起任何形式的、来自于各种各样岩石、沙子及砾石的磨损。
耐磨板主要用途:
1)工程机械设备:装载机推土机挖掘机铲斗板、侧刃板、斗底板、刀片、忖板。
2)装卸机械设备:卸轧机链板,料斗衬板,抓斗刃板,中型自动翻斗车翻斗板
3)建筑机械设备:水泥推料机齿板,混凝土搅拌机衬板,搅拌楼衬板,除尘器衬板
4)冶金机械设备:铁矿烧结输送弯头,铁矿石烧结机衬板,刮板机衬板
5)矿山机械设备:矿料、石料破碎机衬板、叶片。
6)其他机械设备:沙磨机筒体、叶片,各种港口机械耐磨部件
7)火电设备:磨煤机衬板,煤斗,煤分输送管,煤分分配器格板,卸煤设备衬板
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