金屬耐磨材料的技術(shù)及應(yīng)用
根據(jù)鑄造廠生產(chǎn)的實(shí)踐和本篇使用范圍，主要討論在磨料磨損條件下工作的耐磨鑄鐵。
如球磨機(jī)的襯板、磨球，拋丸機(jī)的葉片，犁鏵，磨煤機(jī)及破碎機(jī)的磨損部件等，它們都在磨擦并伴有磨料的條件下工作，零件不僅受到嚴(yán)重磨損，而且還承受較大的負(fù)荷，用于這些零件的鑄鐵也稱為“抗磨鑄鐵”。在不同的機(jī)械部件上，磨損的現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，但從磨屑形成過(guò)程的觀點(diǎn)出發(fā)，基本的磨損類型有：粘合磨損、磨料磨損、腐蝕磨損和表面疲勞磨損四種不同的類型。而在生產(chǎn)上和研究工作中又將磨料磨損分為三種形式：鑿削性的磨料磨損，如機(jī)動(dòng)鏟的鏟齒面上和顎式破碎機(jī)的顎板面上的磨損;碾碎性的磨料磨損，也稱為高應(yīng)力碾碎磨料磨損，如球磨機(jī)中球和球之間以及球和襯板之間的磨料磨損;刮傷性的磨料磨損，也稱低應(yīng)力刮傷磨損，有時(shí)也稱為磨蝕，如雜質(zhì)泵、分離器等零件的磨損。它們的共同特點(diǎn)是：工件受到磨料物質(zhì)在漆表面上進(jìn)行機(jī)械的(同時(shí)有化學(xué)的和熱的作用)磨削、沖擊或擠壓而使工件表面的金屬剝蝕，形成磨料磨損。鑒于磨料磨損的工作介質(zhì)大多為各種硬質(zhì)磨料，因此耐磨鑄鐵的耐磨性能與其組織及硬度就有密切的關(guān)系。工件的硬度越高，則它的耐磨抗力愈好，但若組織較脆，硬組織容易折斷或剝離時(shí)，則折斷的組織反而會(huì)成為磨料，加劇磨損。所以在考慮耐磨鑄鐵硬度的同時(shí)，必須注意到材質(zhì)的韌性，不僅具備一定的韌性又有相當(dāng)高的硬度是材質(zhì)才是最耐磨的。此外在硬度相同的情況下，由于細(xì)小的組織不宜剝落，所以常比粗大的組織具有較好的耐磨性，同樣針狀組織就比片狀和粒狀組織具有更好的耐磨性。根據(jù)這些情況，實(shí)際生產(chǎn)上往往采用白口鑄鐵作為耐磨鑄鐵，因?yàn)檫@種鑄鐵中只有碳化物和珠光體，沒(méi)有石墨，硬度較高，可達(dá)到高硬度的目的。為了進(jìn)一步提高耐磨性，在基體方面：可使珠光體變成馬氏體，馬氏體即比珠光體耐磨，又比珠光體較有利地作為碳化物的基地而不使碳化物容易暴露和折斷;在碳化物方面不僅要控制一定的數(shù)量，而且還可以從分布和結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，碳化物網(wǎng)狀分布的大小及結(jié)構(gòu)從M3C M7C3 M6C加以改進(jìn)，同時(shí)從成分上，使一般的碳化物Fe3C經(jīng)過(guò)合金化變成合金碳化物(FeMn)3C或(FeCr)3C等，這就是耐磨鑄鐵從一般的白口鑄鐵發(fā)展到合金白口鑄鐵，最后發(fā)展到高合金白口鑄鐵的進(jìn)程。
如球磨機(jī)的襯板、磨球，拋丸機(jī)的葉片，犁鏵，磨煤機(jī)及破碎機(jī)的磨損部件等，它們都在磨擦并伴有磨料的條件下工作，零件不僅受到嚴(yán)重磨損，而且還承受較大的負(fù)荷，用于這些零件的鑄鐵也稱為“抗磨鑄鐵”。在不同的機(jī)械部件上，磨損的現(xiàn)象紛繁復(fù)雜，但從磨屑形成過(guò)程的觀點(diǎn)出發(fā)，基本的磨損類型有：粘合磨損、磨料磨損、腐蝕磨損和表面疲勞磨損四種不同的類型。而在生產(chǎn)上和研究工作中又將磨料磨損分為三種形式：鑿削性的磨料磨損，如機(jī)動(dòng)鏟的鏟齒面上和顎式破碎機(jī)的顎板面上的磨損;碾碎性的磨料磨損，也稱為高應(yīng)力碾碎磨料磨損，如球磨機(jī)中球和球之間以及球和襯板之間的磨料磨損;刮傷性的磨料磨損，也稱低應(yīng)力刮傷磨損，有時(shí)也稱為磨蝕，如雜質(zhì)泵、分離器等零件的磨損。它們的共同特點(diǎn)是：工件受到磨料物質(zhì)在漆表面上進(jìn)行機(jī)械的(同時(shí)有化學(xué)的和熱的作用)磨削、沖擊或擠壓而使工件表面的金屬剝蝕，形成磨料磨損。鑒于磨料磨損的工作介質(zhì)大多為各種硬質(zhì)磨料，因此耐磨鑄鐵的耐磨性能與其組織及硬度就有密切的關(guān)系。工件的硬度越高，則它的耐磨抗力愈好，但若組織較脆，硬組織容易折斷或剝離時(shí)，則折斷的組織反而會(huì)成為磨料，加劇磨損。所以在考慮耐磨鑄鐵硬度的同時(shí)，必須注意到材質(zhì)的韌性，不僅具備一定的韌性又有相當(dāng)高的硬度是材質(zhì)才是最耐磨的。此外在硬度相同的情況下，由于細(xì)小的組織不宜剝落，所以常比粗大的組織具有較好的耐磨性，同樣針狀組織就比片狀和粒狀組織具有更好的耐磨性。根據(jù)這些情況，實(shí)際生產(chǎn)上往往采用白口鑄鐵作為耐磨鑄鐵，因?yàn)檫@種鑄鐵中只有碳化物和珠光體，沒(méi)有石墨，硬度較高，可達(dá)到高硬度的目的。為了進(jìn)一步提高耐磨性，在基體方面：可使珠光體變成馬氏體，馬氏體即比珠光體耐磨，又比珠光體較有利地作為碳化物的基地而不使碳化物容易暴露和折斷;在碳化物方面不僅要控制一定的數(shù)量，而且還可以從分布和結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，碳化物網(wǎng)狀分布的大小及結(jié)構(gòu)從M3C M7C3 M6C加以改進(jìn)，同時(shí)從成分上，使一般的碳化物Fe3C經(jīng)過(guò)合金化變成合金碳化物(FeMn)3C或(FeCr)3C等，這就是耐磨鑄鐵從一般的白口鑄鐵發(fā)展到合金白口鑄鐵，最后發(fā)展到高合金白口鑄鐵的進(jìn)程。
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