雙金屬?gòu)?fù)合耐磨鋼板的性能介紹及應(yīng)用

  0、前言

  復(fù)合堆焊技術(shù)是用焊接方法在所需要的零件表面熔覆一層金屬的工藝過(guò)程，是近二十年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種表面改性技術(shù)，能有效地改變材料表面的耐磨性、耐熱性、耐蝕性和其他力學(xué)性能。對(duì)提高零件的使用壽命及產(chǎn)品性能，降低成本具有顯著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

  1、復(fù)合耐磨板制作

  高鉻堆焊雙金屬?gòu)?fù)合耐磨板是在普通鋼板（Q235、Q345）、耐熱鋼板（15CrMo、12Cr1MoV）、不銹鋼板、高錳鋼板上堆焊耐磨層形成以馬氏體+殘余奧氏體為基體，在基體上鑲嵌有體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上（Fe、Cr、Nb、Mo）XCY碳化物（如圖1）。它具有高耐磨性、耐沖擊、可變形性和可焊接等性能特性，可像鋼板一樣直接進(jìn)行卷板變形、切割和打孔等工藝過(guò)程，加工成耐磨部件。

  圖1  四頭耐磨板設(shè)備

  2、復(fù)合耐磨鋼板的特點(diǎn)

  與眾多耐磨材料相比，耐磨復(fù)合鋼板有其不可替代的顯著特點(diǎn)：

  2.1高耐磨性

  合金層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4～5%，鉻含量高達(dá)25～30%，其金相組織中碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上，宏觀硬度為HRC56～62，碳化鉻的硬度為HV1400～1800，高于沙石中石英的硬度HV800～1200。由于碳化物與磨損方向垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。圖2為幾種典型材料的耐磨性對(duì)比圖：

  圖2  幾種典型的耐磨材料耐磨性對(duì)比圖

  2.2 良好的耐沖擊性

  耐磨復(fù)合鋼板的底層為低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和高錳鋼等韌性材料，耐磨層和基體之間屬于冶金結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度高,基體在較強(qiáng)工況條件下可吸收沖擊功,耐磨層可承受高落差礦石的沖擊和磨損，因此有良好的耐磨損抗沖擊性。

  2.3 較好的耐熱性

  耐磨層推薦使用在≤600℃ 工況下使用，若在合金層中加入V、Mo、Nb等合金元素，可以承受≤800℃的高溫磨損。

  推薦使用溫度如下：

  普通碳鋼基板推薦不高于380℃工況使用；

  低合金耐熱鋼基板(15CrMo，12Cr1MoV)基板推薦不高于540℃工況使用；

  耐熱不銹鋼基板推薦在不高于800℃工況使用。

  2.4 較好的耐腐蝕性

  耐磨復(fù)合鋼板的合金層中含有25～30%的金屬鉻，所以具有一定的防銹和耐腐蝕能力。

  2.5 適用性強(qiáng)

  耐磨復(fù)合鋼板規(guī)格全，品種多，已成商品系列化。復(fù)合鋼板的厚度最薄為4mm，最大厚度可達(dá)30mm，一般耐磨合金層的厚度在3～20mm。目前，標(biāo)準(zhǔn)耐磨復(fù)合鋼板可提供1500X3000或1400×2900mm，也可根據(jù)用戶需求，按圖紙尺寸定做加工。耐磨復(fù)合鋼板現(xiàn)分為普通型、耐沖擊型和高溫型三種，定購(gòu)高溫耐磨和耐沖擊型復(fù)合鋼板要說(shuō)明。

  2.6 方便的加工性能

  耐磨復(fù)合鋼板可以通過(guò)切割，打孔，卷板彎曲和焊接等工藝，制成各種形狀的平板，弧板，錐板，圓筒等。切割好的耐磨復(fù)合板可以拼焊成各種工程結(jié)構(gòu)件或零部件，也可用塞焊、螺栓或焊接等方式連接于設(shè)備上，連接牢固，不易脫落，并更換維修方便。

  3、復(fù)合耐磨鋼板的應(yīng)用

  由于高鉻雙金屬?gòu)?fù)合耐磨鋼板具有優(yōu)良的抗磨損、腐蝕、沖擊性及易加工性等特點(diǎn)，而且比一般的耐磨產(chǎn)品價(jià)格低廉，因此在國(guó)內(nèi)外受到了非常廣泛的關(guān)注，被廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、水泥、礦山、電力等行業(yè)。圖2～圖15為耐磨加工件。