耐磨鋼板是廣泛用(yong)(yong)于各種磨(mo)(mo)損工(gong)況的(de)(de)一類合金鋼(gang)(gang),100余(yu)年(nian)來新的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)種層(ceng)出不窮.其冶煉、鑄(zhu)造、熱處理(li)和機加(jia)工(gong)工(gong)藝不斷改(gai)進,耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)的(de)(de)綜(zong)合力學性能、耐(nai)磨(mo)(mo)性能和使用(yong)(yong)壽命逐(zhu)步(bu)提高.其應(ying)用(yong)(yong)領域日(ri)漸擴大(da)。當我們(men)回顧耐(nai)磨(mo)(mo)鑄(zhu)俐(li)的(de)(de)歷史.我們(men)會為同行前輩們(men)的(de)(de)豐功(gong)偉績而驕傲(ao).當我們(men)認識耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)的(de)(de)現狀,我們(men)將從中獲得啟迪,找尋不足(zu),明確本行業(ye)的(de)(de)希(xi)望和未來的(de)(de)發展方(fang)向(xiang)。
了解耐磨鋼的歷史發(fa)展,應從合金鋼的發(fa)展說(shuo)起(qi)。
偉大的發明家Faraday不僅在電磁感應及電化學方面為世界的現代文明作出了重要的貢獻,他還是一位偉大的冶金學家.他被稱為發展合金鋼的先馭[t-31 Faraday在英國皇家學院工作期間,與Stodart一起在1820年發表了論文“改善鋼的合金試驗,,在1822年發表了論文“論鋼的合金’。這兩篇關于合金鋼的論文后來被世人稱為合金鋼歷史初期的重要貢獻。Faraday在1820-1822年間試驗研究了加人銅、鎳、鉻及貴金屬元紊的鋼,這一研究雖然在當時沒有產生什么直接憊義的結果.但其系統的試驗對后來的合金鋼發展具有啟發性并有著深遠的意義。后來人們逐漸認識到Faraday的工作在合金鋼發展史上的屯要地位,因而推崇他為合金鋼研發的先驅。
第二位代表(biao)人物是(shi)Mushet,他在(zai)1868年研發出高(gao)鎢自(zi)淬工具(ju)鋼即Mushet 特殊(shu)鋼,其(qi)特點是(shi)不需(xu)要淬火而具(ju)有高(gao)的硬度(du)(du),用(yong)該鋼制造的刀(dao)具(ju)車削速(su)度(du)(du)和(he)使用(yong)壽命均比(bi)碳(tan)家鋼刀(dao)具(ju)高(gao)很多。
中、高(gao)(gao)碳(tan)低(di)(di)合金(jin)(jin)(jin)和中合金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)則是(shi)與合金(jin)(jin)(jin)結(jie)(jie)構(gou)俐的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)相(xiang)伴的(de)(de)(de)。中碳(tan)合金(jin)(jin)(jin)結(jie)(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)出(chu)(chu)現(xian)是(shi)從(cong)19世紀末鎳(nie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)研制開始的(de)(de)(de),1878-1888年間,法國的(de)(de)(de)冶(ye)金(jin)(jin)(jin)學(xue)家冶(ye)煉出(chu)(chu)鎳(nie)合金(jin)(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),此(ci)后各種中碳(tan)合金(jin)(jin)(jin)結(jie)(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)繼出(chu)(chu)現(xian)。中、低(di)(di)合金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)借鑒了合金(jin)(jin)(jin)結(jie)(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分,但在(zai)制備工(gong)藝(yi)方(fang)面(mian)有較多(duo)的(de)(de)(de)改進(jin),特(te)別(bie)是(shi)熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)與合金(jin)(jin)(jin)結(jie)(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)有較大(da)的(de)(de)(de)不同(tong),大(da)多(duo)采用淬火后低(di)(di)溫回火的(de)(de)(de)熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi),以(yi)獲得高(gao)(gao)強度(du)、高(gao)(gao)硬度(du)和一定韌性(xing)(xing)的(de)(de)(de)配合,以(yi)滿足耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)(de)要求。中、低(di)(di)合金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)還有一個顯著的(de)(de)(de)特(te)點,那就是(shi)在(zai)許多(duo)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)工(gong)況特(te)別(bie)是(shi)中低(di)(di)沖(chong)擊或無(wu)沖(chong)擊的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)工(gong)況逐(zhu)漸(jian)替代了高(gao)(gao)錳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)并(bing)表現(xian)出(chu)(chu)卓越的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能價(jia)格比(bi),這也是(shi)中低(di)(di)合金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)得以(yi)廣泛應(ying)用的(de)(de)(de)重要原因。以(yi)水泥(ni)廠球磨(mo)(mo)(mo)機耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)襯(chen)板為(wei)例.20世紀60年代及其之前絕大(da)多(duo)數襯(chen)板采用高(gao)(gao)錳鑄鋼(gang)(gang)(gang)(gang),進(jin)人(ren)70年代以(yi)后.逐(zhu)漸(jian)使用了中碳(tan)低(di)(di)合金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。
在(zai)(zai)國(guo)(guo)外中、低合金(jin)耐磨鋼(gang)(gang)(gang)多為Cr, Mo或Cr, Ni, Mo系合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang),在(zai)(zai)我國(guo)(guo)曾(ceng)有一段時間著力開(kai)發(fa)符合我國(guo)(guo)合金(jin)資源情況的(de)Si, Mn系合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang),其(qi)典型鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)是3OSi2Mn。但隨著國(guo)(guo)內(nei)外技術交(jiao)流(liu)的(de)擴大(da)和生產實踐的(de)總結,人們逐漸怠識到采用多元(yuan)合金(jin)化(hua)是提高耐磨鋼(gang)(gang)(gang)淬透性(xing)、強韌性(xing)和硬度的(de)行(xing)之有效的(de)方法.因而近些年的(de)中、低合金(jin)耐磨鋼(gang)(gang)(gang)大(da)多采用了(le)Cr, Mo, Ni, Si, Mn多元(yuan)合金(jin)化(hua)。
我(wo)國(guo)在(zai)20世紀(ji)80年代(dai)之后大力開(kai)展了(le)(le)(le)(le)中、低(di)合(he)(he)金耐(nai)(nai)(nai)磨鋼的(de)研制(zhi)和工業應用工作,取得了(le)(le)(le)(le)一(yi)系列(lie)成(cheng)果,較典(dian)型(xing)的(de)耐(nai)(nai)(nai)磨鋼種是(shi)3OCrMnSiMoNi和Cr5Mo鋼,用于制(zhi)造球磨機襯板、錘破機錘頭及挖掘機斗齒等(deng)典(dian)型(xing)耐(nai)(nai)(nai)磨件,獲得了(le)(le)(le)(le)良(liang)好的(de)經濟效益。這一(yi)時(shi)期(qi)我(wo)國(guo)的(de)許多單位還開(kai)展了(le)(le)(le)(le)V, Ti, Nb, RE, B等(deng)微盆元素(su)在(zai)耐(nai)(nai)(nai)磨鋼中的(de)應用研究,進(jin)一(yi)步提高了(le)(le)(le)(le)耐(nai)(nai)(nai)磨鋼的(de)綜(zong)合(he)(he)性能(neng)。
美國的Climax鋁公司在20世紀70年代(dai)發展了(le)中(zhong)錳(meng)鋼(gang),該(gai)鋼(gang)以(yi)犧牲一些(xie)韌(ren)性換取(qu)高的加(jia)(jia)工硬(ying)化性能(neng),用于沖擊不(bu)太大(da)的磨攝(she)工況,該(gai)鋼(gang)種(zhong)早(zao)已列(lie)人美國ASTM標準并在1999年列(lie)人ISO奧氏(shi)體錳(meng)鋼(gang)鑄件標準。Mn17系列(lie)高錳(meng)鋼(gang)更適于厚(hou)大(da)鑄件的生(sheng)產,以(yi)高的韌(ren)性和(he)加(jia)(jia)工硬(ying)化能(neng)力得以(yi)應用,該(gai)鋼(gang)種(zhong)在 1999年被列(lie)入(ru)ISO奧氏(shi)體錳(meng)鋼(gang)鑄件標準。
隨(sui)著(zhu)耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)的(de)(de)發展,近些年用(yong)(yong)于特殊磨(mo)(mo)損(sun)工(gong)(gong)況的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)逐漸引起(qi)人(ren)們(men)的(de)(de)注意,如(ru)高沮氧化磨(mo)(mo)損(sun)工(gong)(gong)況下(xia)使用(yong)(yong)的(de)(de)耐(nai)熱耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang),濕態腐蝕磨(mo)(mo)損(sun)工(gong)(gong)況下(xia)使用(yong)(yong)的(de)(de)耐(nai)蝕耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)等,其(qi)研制和工(gong)(gong)業應(ying)用(yong)(yong)已取得了一些成效,但相對奧(ao)氏體錳俐和中低合(he)金耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)而言還有待(dai)深人(ren)的(de)(de)試驗研究和進一步(bu)推廣應(ying)用(yong)(yong)。
