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根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),能源的1/3到1/2消耗于摩擦與磨損。據(jù)原聯(lián)邦德國(guó)技術(shù)科學(xué)部估測(cè),原聯(lián)邦德國(guó)因磨損造成的損失每年達(dá)到100億馬克。美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(ASME)和美國(guó)能源發(fā)展局(ERDA)提出的一項(xiàng)減輕摩擦和磨損的發(fā)展計(jì)劃,可使美國(guó)每年節(jié)支160億美元,即為能源消耗的11%。據(jù)美國(guó)刊物介紹,美國(guó)幾大類產(chǎn)品每年由于磨損所造成的損失是:飛機(jī)134億美元,船舶64億美元,汽車400億美元,切削工具28億美元。中國(guó)對(duì)摩擦和磨損所造成的損失尚缺乏的統(tǒng)計(jì)。根據(jù)中國(guó)機(jī)械部門1974~1975年的調(diào)查報(bào)告,汽車配件年耗用鋼材23萬(wàn)t,其中2/3用于維修,而大部分是由于磨損所致。另?yè)?jù)中國(guó)電力、建材、冶金、采煤和農(nóng)機(jī)等5個(gè)部門的不完全統(tǒng)計(jì),每年備件消耗鋼材在150萬(wàn)t以上,以煤礦所用刮板輸送機(jī)為例,由于中部槽磨損所造成的損失每年為1~2億元。
耐磨鋼板(Wear Resistant Steel Plate) 是指 大面積磨損工況條件下使用的特種板材產(chǎn)品。目前,常用的耐磨鋼板是在韌性、塑性較好的普通低碳鋼或者低合金鋼表面通過(guò)堆焊方法復(fù)合一定厚度的硬度較高、耐磨性優(yōu)良的合金耐磨層而制成的板材產(chǎn)品。另外,還有鑄造耐磨鋼板和合金淬火耐磨鋼板。耐磨鋼板由低碳鋼板和合金耐磨層兩部分組成,合金耐磨層一般為總厚度的1/3~1/2。工作時(shí)由基體提供抵抗外力的強(qiáng)度、韌性和塑性等綜合性能,由合金耐磨層提供滿足指定工況需求的耐磨性能。耐磨鋼板合金耐磨層和基板之間是冶金結(jié)合。通過(guò)專用設(shè)備,采用自動(dòng)焊接工藝,將高硬度自保護(hù)合金焊絲均勻地焊接在基板上,復(fù)合層數(shù)一層至兩層以至多層,復(fù)合過(guò)程中由于合金收縮比不同,出現(xiàn)均勻橫向裂紋,這是耐磨鋼板的顯著特點(diǎn)。
充分體現(xiàn)了這兩種復(fù)合材料的雙重優(yōu)點(diǎn)有磨損的非凡沖擊韌性。這是屬于鑄造耐磨材料。(傳統(tǒng)的鑄造沖擊性差,脆易碎)合金耐磨層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4~5%,鉻含量高達(dá)25~30%,其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上,宏觀硬度為HRC56~62,碳化鉻的硬度為HV1400~1800。由于碳化物成于磨損方向相垂直分布,即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較,耐磨性能提高一倍以上。與幾種典型的材料耐磨性對(duì)比如下:與低碳鋼;20~25:1與鑄態(tài)高鉻鑄鐵;1.5~2.5:生產(chǎn)工藝耐磨鋼都是用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉的,產(chǎn)品以鑄件為多,近年0.來(lái),鍛、軋等熱加工材正在增多。在一般機(jī)械中使用的耐磨鋼件的生產(chǎn)方法與其他工件并沒(méi)有太大的區(qū)別,只是在熱處理工藝或表面處理工藝方面應(yīng)有所要求,以達(dá)到保證耐磨性的需求。對(duì)于那些材質(zhì)冶金純凈度顯著影響耐磨性的鋼件應(yīng)采取精煉措施,并對(duì)有害雜質(zhì)和氣體提出限量要求。除基體外第二相的數(shù)量、形狀和分布往往對(duì)鋼件的耐磨性能有重大影響,此時(shí)需要從鋼的化學(xué)成分設(shè)計(jì)、冶煉、熱加工、熱處理(含熱機(jī)械處理)等等方面統(tǒng)籌考慮,以便從冶金因素方面力爭(zhēng)達(dá)到提高耐磨性的要求。
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