水泥工业用耐磨材料

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1、水泥工业用耐磨材料水泥工业用耐磨材料合肥水泥研究设计院鲁幼勤1.导言据相关统计资料分析，我国建材、矿山、电力等行业2008年消耗球段约250万吨，衬板、锤头类铸件120万吨，出口量达数十万吨，其中水泥行业大约消耗30万吨各类金属耐磨材料。水泥工业用耐磨材料早期主要集中在三大类：磨机衬板、研磨体、破碎机易损件。近年来伴随新型干法水泥技术的迅猛发展，辊压机、立磨成为水泥粉碎工业当仁不让的主角，耐磨材料的种类也因此增加了磨辊、磨盘等品种。下面按照高锰钢、镍硬铸铁、高铬铸铁、合金钢、非铸造类耐磨材料、研磨体等六方面逐一分析讲解耐磨材料的知识，再介绍提高

2、易损件耐磨性的措施和典型易损件耐磨材料的选择方法。1.1钢铁基本知识首先认识钢铁标准：国际标准ISO、美国标准ASTM、日本标准JIS、德国标准DIN、英国标准BS、法国标准NF、俄罗斯标准ΓOCT、中国标准GB。1）钢和铁统称为铁碳合金，由五大基本元素构成：碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S。从金属学上区分：含碳量＜2.11%时称之为钢，＞2.11%时称之为铁。通常含碳量越高，材料的硬度越高，脆性越大，反之亦然。2）广义上钢分两大类：碳素钢与合金钢。碳素钢是不专门添加任何合金元素的钢，如：普通碳素结构钢45，优质碳素结构钢40Mn，锅炉碳素结构

3、钢20g，碳素工具钢T7等。合金钢是为了实现某种性能专门添加合金元素的钢，如：合金结构钢40Mn2、40Cr、35CrMnSi，弹簧钢65Si2Mn，轴承钢GCr15，高速工具钢W18Cr4V，合金工具钢5CrW2Si，不锈钢1Cr18Ni9Ti等。上述钢种均为炼钢或轧钢。如果用铸造方法生产的碳素钢与合金钢则通称为“铸钢”。铸造碳钢件ZG270-500（表示屈服强度270MPa，抗拉强度500MPa，含碳量为0.4%的铸钢）；合金钢铸件ZG38Cr2MnSiMoBRE，高锰钢（ZGMn13等）和耐热钢（ZG40Cr25Ni20等）也归类在铸钢范

4、畴内。3）根据含碳量的高低，又分为低碳钢（＜0.25%C）、中碳钢（0.25%~0.6%C）和高碳钢（＞0.6%C）三大类。4）根据加入合金含量的高低，又分为低合金钢（合金总量＜2%）、中合金钢（合-88-水泥工业用耐磨材料金总量2~7%）和高合金钢（合金总量＞7%）。1.2钢铁的编号1.2.1合金钢的编号ZG＋数字①＋元素符号＋数字②＋元素符号＋数字③＋元素符号＋数字④„„ZG—表示为铸钢，没有ZG则表示为炼钢或轧钢；数字①—碳的名义万分含量；元素符号＋数字：表示该种合金元素的百分含量；若元素符号后没有数字，表示该元素含量＜1.5%；若数字标

5、为2、3、4、5或25等，则表示该元素含量为1.5~2.49%、2.5~3.49%、3.5~4.49%、4.5~5.49%、24~27%等，依次类推。例1：ZG38Cr4Si2MnMoVTiCuWNBRE（没有此钢种，仅为举例说明）表示为铸钢，含碳量为0.38%，含铬量为4%，含硅量为2%，锰、钼、钒、钛、铜、钨合金元素的含量均＜1.5%，氮、硼、稀土均为万分之几的微量。1.2.2铸铁的编号（不标注含碳量）例1：KmTBCr15MoK、m、T、B分别是抗、磨、铁、白口的第一个拼音字母，合起来的意思是抗磨白口铸铁；含铬量为15%左右，含钼量＜1.

6、5%。1.2.3特殊用钢的编号①高锰钢。ZG100Mn13、ZG120Mn17等。其中100、120表示含碳量在1.0%和1.2%左右，13、17表示含锰量在13%和17%左右。②铸造耐热钢。ZG40Cr25Ni20表示含碳量为0.4%，含铬量为25%，含镍量为20%。1.3合金元素的作用加入各种合金元素在材料中的作用类似中药组分，设计合金钢成分就如同中药配方。合金元素在钢中所起的作用与其在钢中存在的形式有很大关系，所以同种元素，不同含量、不同配比、不同的工艺条件，会显示出不同的作用和性能。碳是所有钢铁材料中必不可少的也是最重要的元素。总体来说

7、，含碳量愈高，硬度愈高，韧性愈低。其它任何合金元素对机械性能的影响都没有碳的影响力大。钼、钒、钨、钛、铬都是耐磨材料中强烈提高淬透性的贵重合金元素，锰、硅、铜、镍也有提高淬透性的作用，铜、镍或锰还有提高韧性的作用，稀土是净化晶界、提高韧性的元素，通常以稀土合金（如稀土镁、稀土硅）加入。耐磨合金钢品种有数十种，每吨售价相差几千元，即使硬度相近，但使用寿命相-89-水泥工业用耐磨材料差数倍。原因就是添加的合金元素不同、加入量不同，不可仅按售价比较。高铬铸铁产品也是如此。同样是高铬锤头，铬含量都是20%，硬度都保证＞HRC60，A家报价1.6万元/吨

8、，B家报价1.8万元/吨，C家却报价2.5万元/吨。这有两种可能：一是A、B两家在钼元素加入量上偷工减料，二是C家产品钼含量高，甚至添加了镍、钒、铜等