1. 3 新型高锰钢 在普通高锰钢的基础上, 通过采取多元化处理如 加入一定量的铬、钼及微量钒、钛合金元素, 使其初 始硬度和屈服强度得到大幅度提升的同时, 仍保持高 韧性。超强高锰钢成分如表 2, 力学性能为: 230~ 320
马氏体低合金耐磨钢的应用最广泛, 表 1 为几种新 型的低合金马氏体钢锤头的成分和性能。马氏体低合金
耐磨钢主要是采用 Cr、Ni 和 Mo 等元素合金化, 然后通过 淬火与低温回火热处理, 获得回火马氏体组织, 由于低
合金马氏体钢中存在的高位错板条状马氏体, 可以较好 地抵抗磨损时裂纹的扩展, 因此该材料具备优异的机械 性能和耐磨性。
某些物料受到的冲击并不强烈, 高锰钢具有的加工硬化 性能不能充分得以发挥, 因此高锰钢锤头表现出磨损 快、常规使用的寿命短的弱点。近年来, 我国铸冶工作者根据锤 头使用的工况条件, 提出了锤头应满足: ( 1) 合适的硬 度, 以抵抗物料的磨损; ( 2) 具有一定的韧性, 以抵抗疲
劳剥落和防止裂断, 即要具备比较好的强韧性。基于以上 认识, 近年来我国冶铸工作者研究开发出了许多锤头用 的新型抗磨铸钢和铸铁材料和复合铸造工艺, 在实际使 用中, 这些锤头表现出了较高锰钢锤头优良的使用性
火马氏体 块状共晶碳化物 二次碳化物 屈氏体及
产的锤头在破碎铁矿石时, 常规使用的寿命比普通高锰钢提 高 50% 。另外也可采用含锰量为 17% ~ 19% 的超高锰 钢, 同时增加 Cr、Mo 等元素, 提高其屈服强度和初始硬 度等性能, 在实际生产中也得到了较好的使用效果。
1. 4 高碳铬镍钼合金钢 高碳铬镍钼合金钢的化学成分见表 3, 采用较高的 含碳量, 是为了获得高硬度基体及少数的碳化物硬 质相, 以抵抗硬物料凿削磨粒磨损; 而铬、镍、钼等
相呈弥散状均匀分布在基体上, 能改善合金的组织 结构, 增强韧性和耐磨性。抗磨铸铁经过淬火和回火 热处理, 其耐磨性能较高锰钢锤头提高约 2 倍。化学
粒的元素, 一方面使共晶碳化物、硬质相、二次析出 相的晶粒细化, 另一方面能改善碳化物、硬质相的
2. 1 球铁 2. 1. 1 奥- 贝球铁 上世纪 70 年代问世了等温淬火奥氏体- 贝氏体球 墨铸铁, 简称奥- 贝球铁, 由于其具有高强度、高硬 度、高韧性、良好的疲劳性能和耐磨性能, 因此非常 适宜用来生产破碎机锤头。奥- 贝球铁锤头的化学成分 见表 4。通过 910 ∀ 60 min 360 ∀ 120 min 的热处理, 能够得到板条状上贝氏体 下贝氏体 约 25% 残余奥
锤 式破碎机是水泥、陶瓷、矿山和电力等行业广泛 使用的破碎机械, 锤头是其主要的易磨损件, 经 受冲刷磨损, 长期以来多采用高锰钢制造。但由于破碎
1. 1. 3 贝氏体- 马氏体低合金耐磨钢 贝氏体- 马氏体双相复合组织能够最终靠多种工艺 方法获得。一种是能够使用加入硅锰通过正火处理来获 得, 如化学成分为: C: 0. 43 , Si: 1. 3, Mn: 1. 2, Cr: 1. 8, Mo: 0. 25, B、RE 少量, 后期通过采用中断正火处理工艺获 得; 另一种方法是在其化学成分中通过加入钛或硼通过 变质处理和适当热处理来获得, 如化学成分为: C: 0. 3~
合金元素配合加入, 大幅度提升其淬透性, 使锤头在 空冷条件下也能淬成马氏体。镍的加入使钢的韧性进
磨 钢, 通过在锤头上应用收到了较好的效果。如果按组织 划分新型低合金耐磨钢最重要的包含三类, 即马氏体、奥氏 体- 贝氏体和贝氏体- 马氏体基体组织。 1. 1. 1 马氏体低合金耐磨钢
1. 1. 2 奥氏体- 贝氏体低合金耐磨钢 要获得奥- 贝组织的关键是利用硅在贝氏体转变
过程中强烈抑制碳化物析出的特点, 使贝氏体组织中不 析出碳化物; 锰增加淬透性和断面均匀性, 是保证铸态 自硬化的主要元素, 同时能与硅配合, 提高铸态下材
质的强度、硬度, 使其保持比较高的冲击韧性, 使形成的贝 氏体为细条状, 奥氏体为薄膜状。选择合理的化学成分 也是 获得奥- 贝 组织的重要 方面。如化 学成分为 C:
素, 促进马氏体和贝氏体生成, 改善球铁的综合性能, 特 别是冲击韧性。采用 如下热处理工艺: 加热到 880~ 920 保温一段时间后, 降至 Ms 点以上, 放入硝酸钾亚硝酸钠的混合溶液中, 此时发生贝氏体转变, 而后放 入水中冷却至室温, 这样就得到了马氏体- 贝氏体的球
