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堆焊耐磨鋼板的使用性能
作者:角鋼    來源:www.elsoshvar.com    點擊數:   更新時間:2019年06月12 【字體: 】 

 不同的工作條件要求堆焊耐磨板要有不同的使用性能,其主要的使用性能包括耐磨性、耐蝕性、耐高溫性和耐氣蝕性等。

1.耐磨性  
磨損是材料在使用過程中表面被液體、氣體或固體的機械或化學作用而造成的破壞現象。磨損是一個很復雜的微觀破壞過程,它是金屬材料本身與它相互作用的材料以及工作環境綜合作用的結果。磨損有五個基本類型:粘著磨損、磨料磨損、沖擊浸蝕、疲勞磨損和微動磨損。
下面我們介紹一下前面兩類。  
(1)粘著磨損  
它是由于材料之間相對移動,兩接觸面之間凹凸不平,個別接觸點之間發生焊合、變形而造成撕裂或轉移結合到另一表面上,而產生的表面被破壞的現象。這種磨損有三類,當載荷很小時,由于摩擦熱產生氧化膜,阻止滑動的焊合現象,為氧化磨損。當載荷很大,滑動面產生的焊合為金屬磨損。擦傷(包括撕脫和咬死)是第3類磨損形式。
粘著磨損多發生在滑動摩擦的結構件潤滑不良或不進行潤滑的時候,比如軸、軸承、高壓閥門的閥座、切削刀具等零件的工作中。  粘著磨損的堆焊材料一般要求要有小的摩擦系數,要與相互摩擦的材料有相進的硬度和耐磨性。常用的抗粘著磨損的堆焊材料有銅基合金、鈷基合金和鎳基合金,鐵基合金在閥門業中也有廣泛的使用。  
(2)磨料磨損
它是指物體表面與硬質顆;蛴操|凸出物(包括硬金屬)相互摩擦引起表面材料損失的現象,磨料磨損是最常見的,同時也是危害最為嚴重的磨損形式。磨料磨損按照應力狀態不同,可以分為三類:
①低應力磨料磨損
它是固態磨料以某種速度,自由地與接觸的金屬表面做相對運動。這種磨損作用在磨料上的應力較低,對零件表面的沖擊力小。常見的低應力磨料磨損如推土機鏟刃、犁鏵等,人們也把含有磨料的液體或氣體流沖擊金屬表面引起的磨損歸為低應力磨料磨損,如泥漿泵葉輪,粉塵排除設備等。這一類磨損對堆焊材料的沖擊韌性要求低,要求堆焊層有高的耐磨性和硬度,高鉻合金鑄鐵和一些硬脆的馬氏體合金鑄鐵材料常被用于這類磨損中。
②高應力磨料磨損   
它的兩個零件間有磨料,并且有很大壓力作用下產生的磨損。磨料和接觸點之間的應力很大,使磨料被碾碎,并引起零件表面被劃傷且硬脆相的脫落。如挖掘機的鏈條、鏈輪等。這種磨損對沖擊韌性要求不是很高,要求堆焊金屬有高的抗壓強度和硬度。所以碳化鎢、高碳鋼和合金白口鑄鐵常用在該類磨損中。  
③鑿削磨損   
由于大的壓力和沖擊作用使磨料切入工件表面,在材料表面鑿削出大顆粒的金屬而形成的金屬溝槽的現象,比如挖掘機的斗齒、破碎機的錘頭等。要求堆焊層要有好的韌性和加工硬化的性能,高錳鋼應用為最廣。
2.耐蝕性
金屬與環境介質發生化學或電化學作用引起的破壞和失效現象稱為金屬的腐蝕。腐蝕按照機理上分有化學腐蝕和電化學腐蝕兩種,化學腐蝕是金屬直接與介質發生作用而形成的,電化學腐蝕是金屬與電解液溶池接觸產生原電池作用而形成的。提高金屬的耐蝕性是這一類堆焊的主要任務。常用的堆焊材料如銅基、鎳基、鈷基合金和鎳鉻奧氏體不銹鋼。  
3.耐高溫性  
金屬高溫下工作,因氧化而形成破壞;高溫長期工作因蠕變而形成破壞,組織因回火或相變而軟化,反復加熱和冷卻引起的疲勞裂紋等很多因高溫而引起的材料失效。因此為了提高材料的高溫使用性能,應相應提高材料的抗氧化性、蠕變強度、熱強度、熱硬性、熱疲勞等性能。常用的高溫堆焊材料如鎳基、鈷基合金和高鉻合金鑄鐵等。  
4.耐沖擊性
金屬表面由于外來物體的連續高速度沖擊而引起的磨損稱沖擊磨損,一般表現為表面變形、開裂和鑿削剝離。  
按金屬表面所受應力大小及造成損壞情況,沖擊磨損可分為三類:
 ①輕度沖擊  
動能被吸收,金屬表面的弱性變形可恢復。
②中度沖擊  
金屬表面除發生彈性變形外,還發生部分塑性變形。
③嚴重沖擊  
金屬破裂或嚴重變形。  
堆焊金屬的耐沖擊性與它的抗壓強度、延性和韌性有關,一種材料的耐沖擊性和耐磨性有矛盾,兩都不可兼得。  
5.耐氣蝕性    
氣蝕發生在零件與液體接觸并有相對運動條件下,在表面上不斷發生氣穴,在氣穴隨后的破滅過程中液體對金屬表面產生強烈的沖擊力,如此反復作用,使金屬表面產生疲勞而脫落,形成許多小坑(麻點)。小坑會成為液體介質的腐蝕源,特別是在其表面的保護膜遭到破壞后,情況更為嚴重,最后使表面成為泡沫海綿狀。水輪機轉輪葉片、船舶螺旋漿、水泵等都有可能發生氣蝕。  

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