硬400是什么材质的?

硬质400耐磨钢

耐磨钢是具有较强耐磨性的钢铁材料的总称,耐磨钢是当今使用最多的耐磨材料之一。

磨损是工件失效的主要形式之一,造成能源和原材料的大量消耗。据不完全统计,1/3到1/2的能量是由摩擦和磨损消耗的。据前联邦德国技术部门估计,前联邦德国每年因磨损造成的损失达6543.8+000亿马克。美国机械工程师学会(ASME)和美国能源发展署(ERDA)提出的一项减少摩擦磨损的发展计划,每年可节约6543.8+06亿美元,相当于654.38+065.438+0%的能源消耗。据美国出版物统计,美国几大产品每年因磨损造成的损失为:飞机6543.8+034亿美元,船舶64亿美元,汽车400亿美元,刀具28亿美元。中国缺乏关于摩擦和磨损造成的损失的全面统计数据。根据中国机械部1974至1975年的调查报告,每年汽车零部件用钢23万吨,其中2/3用于维修,大部分是磨损造成的。据我国电力、建材、冶金、煤矿、农机等五个部门的不完全统计,每年备件用钢的消耗量在654.38+0.5万吨以上。以煤矿使用的刮板输送机为例,每年因中部槽磨损造成的损失为654.38+0 ~ 2亿元。如果再考虑到其他机械设备的磨损带来的经济损失和钢材消耗,那就太惊人了。因此,提高耐磨钢的质量,开发新型高性能耐磨钢,对钢的磨损机理进行广泛而深入的研究,以减少磨损带来的损失,对国民经济建设的发展具有重要意义。

在此部分编辑材料磨损

“材料磨损”目前没有统一的定义。一般来说,磨损是物体的工作表面材料在相对运动中不断被破坏或损失的现象。磨损的分类方法很多,按磨损机理可分为磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损、接触疲劳磨损、冲击磨损和微动磨损。在工业领域,磨粒磨损和粘着磨损占工件磨损失效的最大比例,而冲蚀、腐蚀、疲劳、微动等磨损失效模式由于经常发生在一些重要部件的运行中,越来越受到重视。在工作条件下,几种磨损形式往往同时或先后出现,磨损失效的相互作用呈现出更加复杂的形式。确定工件磨损失效的类型是合理选择或开发耐磨钢的基础。另外,零部件的磨损是一个系统的工程问题,受多种因素的影响,包括工作条件(载荷、速度、运动方式)、润滑条件、环境因素(湿度、温度、周围介质等)。)、材料因素(成分、显微组织、力学性能)、零件表面质量和理化特性。每个因素的变化都可能改变磨损量,甚至改变磨损机理。可见,材料因素只是影响工件磨损的因素之一。提高钢件的耐磨性,需要从特定条件下的摩擦磨损系统整体入手,才能达到预期的效果。

编辑这部分耐磨钢

耐磨钢作为特种钢的简史始于十九世纪下半叶。1883年,英国人哈德菲尔德首先获得高锰钢专利,至今已有100多年的历史。高锰钢是一种高碳高锰的耐磨钢。这种具有100多年历史的古老钢材具有很强的加工硬化能力,良好的韧性和塑性,近几十年来,中低合金耐磨钢的开发和应用发展迅速。由于这些钢具有良好的耐磨性和韧性,生产工艺简单,综合经济合理,适用于多种工况,受到用户的欢迎。为适应矿山运输机械和工程机械发展的需要,开发的高硬度耐磨钢板在20世纪70-80年代在国际上形成了系列化和标准化。这种钢是在低合金高强度可焊钢的基础上发展起来的。一般采用轧后直接淬火回火的方式强化,或者采用控轧控冷的方式强化,这样可以节约能源,合金元素含量低,价格低,但硬度、耐磨性高,工艺性能可以接受。由于这些优点,这种耐磨钢板很受用户欢迎。日本、英国、美国等国家的一些钢铁公司生产这种耐磨钢。

分类

耐磨钢的种类很多,一般可分为高锰钢、中低合金耐磨钢、铬钼硅锰钢、抗气蚀钢、耐腐蚀钢和特种耐磨钢。一些常见的合金钢,如不锈钢、轴承钢、合金工具钢、合金结构钢等,在一定条件下也用作耐磨钢。由于其来源方便,性能优良,在耐磨钢的使用中也占有一定的比例。

化学成分

中低合金耐磨钢通常含有硅、锰、铬、钼、钒、钨、镍、钛、硼、铜、稀土等化学元素。美国许多大中型球磨机的衬板是由铬钼硅锰或铬钼钢制成的,其化学成分见表1。美国的磨球大多采用中高碳铬钼钢,其化学成分、热处理和硬度见表2。耐磨钢,如铬钼钒、铬钼钒镍或铬钼钒钨合金,可用于在较高温度(如200-500℃)下的磨料磨损条件下工作的工件,或表面因摩擦热而承受较高温度的工件。淬火后,这些钢在中高温回火时会产生二次硬化效应。

耐磨钢广泛应用于矿山机械、煤炭开采和运输、工程机械、农业机械、建材、电机、铁路运输等部门。比如球磨机的钢球和衬板、挖掘机的斗齿和铲斗、砂浆墙、各种破碎机的齿板和锤头、拖拉机和坦克的履带板、风扇磨的打击板、铁路辙叉、煤矿刮板输送机的中间槽板、槽边和圆环链、推土机的铲和齿、大型电动轮汽车的衬板、石油和露天铁矿穿孔的牙轮钻头等。以上列举的主要限于耐磨钢受磨料磨损的应用,各种机器只要有工件的相对运动就会产生各种类型的磨损,会有提高工件材料耐磨性或使用耐磨钢的要求,这方面的例子不胜枚举。矿石和水泥磨中使用的研磨介质(球、棒和衬里)是高消耗的钢磨损部件。在美国,大部分磨球是用碳钢和合金钢锻造或铸造的,这两种材料占磨球总消耗量的97%。在加拿大,钢球占消耗磨球的81%。据80年代末的统计,我国每年消耗磨球约800 ~ 1万吨,全国每年消耗磨机衬板近20万吨,其中大部分是钢材。我国煤矿使用的刮板输送机中部槽每年消耗钢板6 ~ 8万t。

生产工艺

耐磨钢都是电炉或转炉冶炼,产品多为铸件。近年来,锻造和轧制等热加工材料越来越多。一般机械用耐磨钢件的生产方法与其他工件差别不大,但在热处理工艺或表面处理工艺上有要求,以满足保证耐磨性的需求。对于冶金纯度显著影响耐磨性的钢件,应采取精炼措施,并对有害杂质和气体提出限定要求。基体外部第二相的数量、形状和分布往往对钢件的耐磨性有很大影响。这时就要考虑钢的化学成分设计、冶炼、热加工、热处理(包括形变热处理)等等,以便从冶金因素上努力提高耐磨性。

表面强化技术

磨损是发生在工件表面的一个过程,因此对工件表面进行强化是非常重要的。钢的表面强化技术有着悠久的历史。比如,渗碳技术至少可以追溯到两年前的中国汉代,碳氮共渗技术在一千多年前的中国史书中就已有记载。近几十年来,各种表面强化技术和设备发展迅速。采取必要的表面强化和表面改性措施,不仅可以节约大量原材料,还可以赋予工件表层以整体材料难以获得的各种特殊结构和性能,从而达到最佳的耐磨性和巨大的经济效益。当今,表面强化技术已成为可见钢(包括耐磨材料)研究和应用的一个重要发展方向。

技术发展

近年来,钢铁材料表面强化(润湿)技术发展迅速,新技术、新工艺层出不穷。可以根据不同的需要选择不同的表面强化技术,提高钢件在各种磨损条件下的耐磨性,可以用更便宜的基体材料代替昂贵的合金钢。目前,渗碳、碳氮共渗、渗氮等工艺仍是机械零件强化的主要措施。渗碳、复合渗碳、渗硼、金属化、喷焊、堆焊、气相沉积、电刷镀和离子注入等工艺在提高不同零件在各种工况下的耐磨性方面取得了明显的效果。此外,铸造渗透和复合铸造等铸造工艺也用于制造耐磨钢零件。