耐磨鋼是廣泛用于各種磨損工況的一類合金鋼，100余年來新的耐磨鋼鋼種層出不窮，其冶煉、鑄造、熱處理和機加工工藝不斷改進，耐磨鋼的綜合力學性能、耐磨性能和使用壽命逐步提高，其應用領域日漸擴大。當我們回顧耐磨鑄鋼的歷史，我們會為同行前輩們的豐功偉績而驕傲，當我們認識耐磨鋼的現狀，我們將從中獲得啟迪，找尋不足，明確本行業的希望和未米的發展方向。 了解耐磨鋼的歷史發展，應從合金鋼的發展說起。
偉大(da)的(de)(de)(de)發明家(jia)Faraday不僅在電磁感應(ying)及(ji)電化學方面為世(shi)界的(de)(de)(de)現代(dai)文(wen)明作出了(le)重要(yao)的(de)(de)(de)貢獻，他(ta)(ta)還是一(yi)位偉大(da)的(de)(de)(de)冶金(jin)(jin)學家(jia)，他(ta)(ta)被稱(cheng)為發展(zhan)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)先驅(qu)(qu)〔1--3]0 Faraday在英國皇家(jia)學院工(gong)作期(qi)(qi)間(jian)，與Stodart一(yi)起在1820年發表了(le)論文(wen)“改善鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)試驗(yan)”，在1822年發表了(le)論文(wen)“論鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)”。這兩篇關(guan)于合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)論文(wen)后來(lai)(lai)被世(shi)人稱(cheng)為合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)歷(li)史初(chu)期(qi)(qi)的(de)(de)(de)重要(yao)貢獻。Faraday在1820--1822年間(jian)試驗(yan)研究了(le)加人銅、鎳、鉻及(ji)貴(gui)金(jin)(jin)屬元素的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)，這一(yi)研究雖然在當時沒有(you)(you)產生什么直接意義的(de)(de)(de)結(jie)果，但其系統的(de)(de)(de)試驗(yan)對(dui)后來(lai)(lai)的(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)發展(zhan)具有(you)(you)啟(qi)發性并有(you)(you)著(zhu)深遠的(de)(de)(de)意義[[3]。后來(lai)(lai)人們逐漸認(ren)識到Faraday的(de)(de)(de)工(gong)作在合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)發展(zhan)史上的(de)(de)(de)重要(yao)地位，因而推崇他(ta)(ta)為合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)研發的(de)(de)(de)先驅(qu)(qu)。

第二位代(dai)表人(ren)物是Mushet，他在1868年研發(fa)(fa)出(chu)高鎢自淬工具鋼即(ji)Mushet 特殊鋼，其(qi)特點(dian)是不需要淬火而具有高的(de)硬度(du)，用該(gai)鋼制造的(de)刀具車削速(su)(su)度(du)和使用壽(shou)命(ming)均比碳素鋼刀具高很多。在此基礎上高碳合(he)金工具鋼得到發(fa)(fa)展，經過后人(ren)們不斷改進，在1906年研發(fa)(fa)出(chu)今天仍(reng)在使用的(de)W18Cr4V型高速(su)(su)鋼

Faraday和(he)Mushet被后(hou)(hou)人公認在(zai)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)方(fang)面做了(le)(le)一些開創性的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗研(yan)究工作，但這只(zhi)能(neng)說(shuo)是(shi)現(xian)(xian)代(dai)(dai)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)前奏[[31，而(er)(er)英國(guo)人Hadf ield才(cai)是(shi)現(xian)(xian)代(dai)(dai)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)奠基人。Hadfield在(zai)1882年9月發(fa)明(ming)了(le)(le)耐磨(mo)高(gao)錳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(又稱Hadf ield高(gao)錳鋼(gang)(gang)(gang)(gang))，在(zai) 1884年又發(fa)明(ming)了(le)(le)制造硅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)片的(de)(de)(de)(de)硅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，這兩種(zhong)有特(te)殊性能(neng)的(de)(de)(de)(de)新合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)出現(xian)(xian)，為世(shi)界進(jin)入現(xian)(xian)代(dai)(dai)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)時代(dai)(dai)揭開了(le)(le)序幕。Hadf ield堪稱是(shi)偉大的(de)(de)(de)(de)發(fa)明(ming)家，他在(zai)1882 年研(yan)制的(de)(de)(de)(de)耐磨(mo)高(gao)錳鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)主(zhu)要(yao)成分是(shi)w(C)二1.35%，w(Si)二0.69%, w(Mn)= 12.76%，其主(zhu)要(yao)特(te)點是(shi)有很(hen)好的(de)(de)(de)(de)韌性而(er)(er)且越磨(mo)越硬(ying)。1892年高(gao)錳鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)首次被工業應(ying)用，在(zai)電車軌(gui)道(dao)的(de)(de)(de)(de)道(dao)岔上試(shi)(shi)用成功，之(zhi)后(hou)(hou)100余年耐磨(mo)高(gao)錳鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)得到了(le)(le)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用，至(zhi)今(jin)仍在(zai)許多大沖擊(ji)強磨(mo)損(sun)工況應(ying)用而(er)(er)不能(neng)被替代(dai)(dai)，如用做圓錐式破(po)碎機軋臼壁(bi)(bi)和(he)破(po)碎壁(bi)(bi)，大型M式破(po)碎機z板(ban)等，而(er)(er)且百年前的(de)(de)(de)(de)成分與今(jin)相仿，不能(neng)不說(shuo)是(shi)合(he)(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)史(shi)上的(de)(de)(de)(de)奇跡(ji)。由于Hadf ield鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)耐磨(mo)高(gao)錳鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，因而(er)(er)Hadfield也是(shi)現(xian)(xian)代(dai)(dai)耐磨(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)奠基人。真正的(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)代(dai)(dai)耐磨(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)展始于1882年。

中(zhong)、高(gao)碳低合(he)金(jin)(jin)和中(zhong)合(he)金(jin)(jin)耐磨鋼(gang)的(de)(de)發展則是(shi)與合(he)金(jin)(jin)結(jie)(jie)構鋼(gang)的(de)(de)發展相(xiang)伴的(de)(de)。中(zhong)碳合(he)金(jin)(jin)結(jie)(jie)構鋼(gang)的(de)(de)出現是(shi)從19世(shi)紀(ji)末鎳鋼(gang)的(de)(de)研制開(kai)始(shi)的(de)(de)，1878-1888年(nian)間，法國的(de)(de)冶金(jin)(jin)學家冶煉(lian)出鎳合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)，此后各(ge)種(zhong)中(zhong)碳合(he)金(jin)(jin)結(jie)(jie)構鋼(gang)相(xiang)繼出現。20世(shi)紀(ji)初典型的(de)(de)4340 (40NiCrMo)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(w(C)=0.4%，二(NO=1.65%一2.00%,

w(Cr)=0.70% -0.90%, w (Mo) = 0.20% ---0.30%)即開(kai)始應用直(zhi)到現在。中(zhong)、低合(he)(he)金(jin)耐磨(mo)鋼(gang)的(de)(de)發展借鑒了合(he)(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)的(de)(de)化學(xue)成分，但(dan)在制備工(gong)藝(yi)方面有(you)(you)較多的(de)(de)改進，特(te)別是熱處理工(gong)藝(yi)與合(he)(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)有(you)(you)較大(da)的(de)(de)不(bu)同，大(da)多采(cai)(cai)用淬火(huo)后(hou)(hou)低溫回(hui)火(huo)的(de)(de)熱處理工(gong)藝(yi)，以(yi)(yi)獲得高強度(du)、高硬(ying)度(du)和一定韌性(xing)的(de)(de)配合(he)(he)，以(yi)(yi)滿(man)足耐磨(mo)損的(de)(de)要求。中(zhong)、低合(he)(he)金(jin)耐磨(mo)鋼(gang)的(de)(de)發展還(huan)有(you)(you)一個顯(xian)著的(de)(de)特(te)點，那就是在許多磨(mo)損工(gong)況特(te)別是中(zhong)低沖(chong)擊(ji)或無(wu)沖(chong)擊(ji)的(de)(de)磨(mo)損工(gong)況逐(zhu)漸替代(dai)了高錳(meng)鋼(gang)并(bing)表現出卓越的(de)(de)性(xing)能價格比，這也是中(zhong)低合(he)(he)金(jin)耐磨(mo)鋼(gang)得以(yi)(yi)廣(guang)泛(fan)應用的(de)(de)重(zhong)要原因。以(yi)(yi)水泥廠(chang)球磨(mo)機耐磨(mo)襯板為(wei)例，20世紀60年代(dai)及其之前絕(jue)大(da)多數襯板采(cai)(cai)用高錳(meng)鑄鋼(gang)，進人70年代(dai)以(yi)(yi)后(hou)(hou)，逐(zhu)漸使用了中(zhong)碳低合(he)(he)金(jin)耐磨(mo)鋼(gang)。

在國(guo)外中(zhong)、低(di)合(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)多為Cr, M。或Cr, Ni, Mo系合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，在我(wo)國(guo)曾有一(yi)(yi)段時(shi)間(jian)著力(li)開(kai)發(fa)符合(he)我(wo)國(guo)合(he)金(jin)(jin)資源情(qing)況的(de)Si, Mn系合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，其典型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)是(shi)(shi)30Si2Mn。但(dan)隨著國(guo)內外技(ji)術交(jiao)流的(de)擴大和生產實踐的(de)總結(jie)，人(ren)們逐漸(jian)意識到采用多元(yuan)合(he)金(jin)(jin)化(hua)是(shi)(shi)提高耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)淬透性(xing)、強韌性(xing)和硬度的(de)行之有效的(de)方(fang)法，因(yin)而近些年的(de)中(zhong)、低(di)合(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大多采用了Cr, Mo, Ni, Si, Mn多元(yuan)合(he)金(jin)(jin)化(hua)。 我(wo)國(guo)在20世紀80年代之后大力(li)開(kai)展了中(zhong)、低(di)合(he)金(jin)(jin)耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)研制和工業應(ying)用工作，取得了一(yi)(yi)系列成果，較典型的(de)耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)是(shi)(shi)30CrMnSiMoNi和Cr5 Mo鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，用于制造(zao)球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)機(ji)襯(chen)板、錘破機(ji)錘頭及挖(wa)掘機(ji)斗齒等典型耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)件，獲(huo)得了良好(hao)的(de)經濟效益。這一(yi)(yi)時(shi)期我(wo)國(guo)的(de)許多單位還開(kai)展了V, Ti, Nb,RE,B等微量元(yuan)素(su)在耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)應(ying)用研究，進一(yi)(yi)步提高了耐(nai)(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)綜合(he)性(xing)能。

在(zai)奧(ao)氏體錳(meng)鋼(gang)的發展(zhan)過(guo)程(cheng)中，除(chu)了(le)Mn13系列(lie)高錳(meng)鋼(gang)，中錳(meng)鋼(gang)(w(Mn)二(er) 6%-8%, w(Mo) =0.9%一1.2%)和Mn17系列(lie)高錳(meng)鋼(gang)(w(Mn)=16%一19%) 也得(de)到發展(zhan)。美(mei)國的Climax鋁公司在(zai)20世(shi)紀70年代發展(zhan)了(le)中錳(meng)鋼(gang)，該(gai)鋼(gang)以(yi)(yi)犧牲一些韌性(xing)換取高的加工硬化(hua)性(xing)能，用(yong)于沖擊不太大(da)的磨損工況，該(gai)鋼(gang)種早已(yi)列(lie)人美(mei)國ASTM標準并在(zai)1999年列(lie)人ISO奧(ao)氏體錳(meng)鋼(gang)鑄件(jian)標準。Mn17系列(lie)高錳(meng)鋼(gang)更(geng)適于厚大(da)鑄件(jian)的生產，以(yi)(yi)高的韌性(xing)和加工硬化(hua)能力得(de)以(yi)(yi)應(ying)用(yong)，該(gai)鋼(gang)種在(zai) 1999年被列(lie)人IS(〕奧(ao)氏體錳(meng)鋼(gang)鑄件(jian)標準。

隨(sui)著耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)的發展，近些年用(yong)(yong)于特殊磨(mo)(mo)損工(gong)況的耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)逐漸引起人們(men)的注意，如高溫(wen)氧化磨(mo)(mo)損工(gong)況下使用(yong)(yong)的耐熱耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)，濕態腐蝕磨(mo)(mo)損工(gong)況下使用(yong)(yong)的耐蝕耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)等，其(qi)研(yan)制和(he)工(gong)業應(ying)用(yong)(yong)已(yi)取(qu)得了一些成效，但相對(dui)奧氏體錳鋼(gang)(gang)和(he)中低合金耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)而(er)言還有待深人的試驗研(yan)究(jiu)和(he)進一步推廣應(ying)用(yong)(yong)。

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