常用主要材料零件耐磨零件.doc

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耐磨零件材料概述材料表面強(qiáng)化處理 農(nóng)機(jī)具耐磨零件材料球磨機(jī)磨球材料耐磨材料概述高錳鋼的耐磨性典型耐磨零件用鋼耐磨件-犁壁耐磨件-泥漿泵缸套耐磨件-錘式粉碎機(jī)錘片耐磨件-風(fēng)扇磨煤機(jī)護(hù)勾、護(hù)甲耐磨件-旋耕機(jī)刀片耐磨件-甘蔗粉碎機(jī)切片耐磨件-剪羊毛機(jī)刀片耐磨件-切草機(jī)刀片耐磨件-旋耕機(jī)齒輪耐磨件-聯(lián)合收割機(jī)鏈輪耐磨件-稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)光滑刃動(dòng)刀片耐磨件-耙片耐磨件-鋤鏟耐磨件-稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)光滑刃定刀片耐磨件-泥漿活塞桿耐磨件-推土機(jī)鏟運(yùn)機(jī)鏟刀耐磨件-鑿巖機(jī)耐磨件-鉆探機(jī)械鉆具耐磨件-犁鏵耐磨件-覆帶板國(guó)外工程機(jī)械耐磨件用鋼及熱處理德國(guó)挖掘機(jī)斗齒日本挖掘機(jī)斗齒日本推土機(jī)、裝載機(jī)、行走機(jī)構(gòu)日本推土機(jī)、裝載機(jī)、工作裝置美國(guó)挖掘機(jī)斗齒材料表面強(qiáng)化處理 材料表面強(qiáng)化處理是提高耐磨性的重要措施之一。除了常用的化學(xué)熱處理(滲碳、滲硼等)和表面淬火方法外，還有表面冶金強(qiáng)化(表面熔化、表面合金化、表面涂層)、氣相反應(yīng)沉積、離子注入等方法都能提高零件表面的耐磨性和疲勞強(qiáng)度等性能。耐磨堆焊是以提高耐磨性為主要目的的堆焊工藝。耐磨堆焊材料也就成為一類(lèi)重要的金屬耐磨材料。常用的耐磨堆焊材料有鐵基合金、鈷合金、鎳合金等。耐磨堆焊材料的范圍很廣泛的。應(yīng)該在耐磨性、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力和可焊性等幾方面綜合考慮正確選用堆焊材料。耐磨材料概述用于制造耐磨零件的金屬耐磨材料包括鋼、復(fù)合鋼材和鑄鐵等。高錳鋼是歷史悠久的耐磨材料，在惡劣工況條件下，不容易產(chǎn)生塑性失穩(wěn)，而具有相當(dāng)好的耐磨性；但它只有在沖擊載荷及單位壓力較大的磨料磨損條件下，產(chǎn)生加工硬化效應(yīng)，才顯示出較其他材料具有更優(yōu)良的耐磨性。對(duì)于沖擊載荷不太大的易磨損零部件，目前較廣泛選用成本較低的非合金鋼（碳素鋼）或中高碳合金鋼，并采取一定的工藝措施以提高其耐磨性。選用表面硬化鋼或復(fù)合鋼材制作的零部件，在耐磨、耐沖擊等性能方面都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，可提高使用壽命，但成本較高。耐磨鑄鐵的耐磨性好，成本低，包括冷硬鑄鐵、白口鑄鐵和中錳球墨鑄鐵，一般適用于不同工況條件下使用的耐磨零件。耐磨鋼目前尚沒(méi)有系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但制造耐磨零件所選用的鋼類(lèi)及鋼種較廣，一部分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼及合金鑄鐵均常用于制造各種耐磨零件。近年來(lái)還發(fā)展了一些耐磨專(zhuān)用鋼。一般是根據(jù)工作條件、磨損類(lèi)型以及材料破壞機(jī)理的不同，來(lái)合理選用鋼種。農(nóng)機(jī)具耐磨零件材料農(nóng)業(yè)機(jī)械中旋耕刀、耙片等零件在作業(yè)時(shí)與土壤中的砂石、樹(shù)根等相碰撞，要求心部或承力層有較好的韌性而刃口或表面有高的耐磨性，所以一般選用65Mn鋼。也常采用復(fù)合鋼材、多層軋材以及處理工藝。各類(lèi)作物的收割刀片以接觸疲勞磨損和磨料磨損為主，要求刃口硬度高、耐磨、鋒利，同時(shí)又要有一定韌性，常選用C0.6%1.2%的高碳鋼制造。也可選用低碳鋼經(jīng)化學(xué)熱處理后使用。正確選擇熱處理工藝是充分發(fā)掘材料潛力的重要環(huán)節(jié)。高錳鋼的耐磨性耐磨材料概述用于制造耐磨零件的金屬耐磨材料包括鋼、復(fù)合鋼材和鑄鐵等。高錳鋼是歷史悠久的耐磨材料，在惡劣工況條件下，不容易產(chǎn)生塑性失穩(wěn)，而具有相當(dāng)好的耐磨性；但它只有在沖擊載荷及單位壓力較大的磨料磨損條件下，產(chǎn)生加工硬化效應(yīng)，才顯示出較其他材料具有更優(yōu)良的耐磨性。對(duì)于沖擊載荷不太大的易磨損零部件，目前較廣泛選用成本較低的非合金鋼（碳素鋼）或中高碳合金鋼，并采取一定的工藝措施以提高其耐磨性。選用表面硬化鋼或復(fù)合鋼材制作的零部件，在耐磨、耐沖擊等性能方面都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，可提高使用壽命，但成本較高。耐磨鑄鐵的耐磨性好，成本低，包括冷硬鑄鐵、白口鑄鐵和中錳球墨鑄鐵，一般適用于不同工況條件下使用的耐磨零件。耐磨鋼目前尚沒(méi)有系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但制造耐磨零件所選用的鋼類(lèi)及鋼種較廣，一部分結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼及合金鑄鐵均常用于制造各種耐磨零件。近年來(lái)還發(fā)展了一些耐磨專(zhuān)用鋼。一般是根據(jù)工作條件、磨損類(lèi)型以及材料破壞機(jī)理的不同，來(lái)合理選用鋼種。高錳鋼的耐磨性我國(guó)高錳鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能鋼號(hào)化學(xué)成分（%）力學(xué)性能*適用范圍CMnSiSPb(Mpa)5(%)AK(J)HBZGMnl3-11.101.5011.0014.000.301.000.0500.09063720-229低沖擊件ZGMnl3-21.001.40147普通件ZGMnl3-30.901.300.300.800.08068625復(fù)雜件ZGMnl3-40.901.200.08073535高沖擊件注：*10601100水淬處理后試樣的力學(xué)性能部分國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼的化學(xué)成分：日本標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼的化學(xué)成分JISG5131-1991鋼號(hào)化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）CMnSiSP其它SCMnH10.91.3114-0.050.10-SCMnH20.91.21140.80.040.07-SCMnH30.91.21140.30.80.0350.05-SCMnH110.91.31140.80.040.07Cr：1.52.5SCMnH211.01.351140.80.040.07Cr：2.03.0Cr：0.40.7美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼的化學(xué)成分ANSI/ASTMA128-78a鋼號(hào)化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）CMnSiSP其它Ab1.051.3511.01.0-0.07-B-10.91.0511.511.41.0-0.07-B21.051.211.511.41.0-0.07-B-31.121.2811.511.41.0-0.07-B-41.21.3511.511.41.0-0.07-C1.051.3511.511.41.0-0.07Cr：1.52.5D0.71.311.511.41.0-0.07Ni：3.04.0E10.71.311.511.41.0-0.07Mo：0.91.20E21.051.4511.511.41.0-0.07Mo：1.82.10F1.051.356.08.01.0-0.07Mo：0.91.20前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼的化學(xué)成分鋼號(hào)化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）CMnSiSP其它110130.91.511.515.00.31.00.050.12Cr：1.0Ni：1.011013X2P0.91.511.514.50.31.00.050.12Cr：1.02.0Ni：0.5Nb：0.080.12B：0.0010.00611013T0.91.311.514.50.40.90.050.12V：0.100.30Ti：0.010.0513014XMA1.21.412.515.00.60.050.07Cr：1.01.5Ni：1.0V：0.080.12N：0.0250.05羅馬尼亞聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼的化學(xué)成分STAS3718鋼號(hào)化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）CMnSiSP其它T100MoMn1300.7A1.311.5A14.01.00.050.07Mo:0.9A1.2T100NiMn1300.7A1.311.5A14.01.00.050.07Ni:3.0A4.0T105Mn1200.9A1.211.5A13.51.00.050.11Ni:0.8T120CrMn1301.05A1.3511.5A14.01.00.050.07Cr:1.5A2.5T130Mn1351.25A1.4012.5A14.51.00.050.11Ni:0.8波蘭標(biāo)準(zhǔn)高錳鋼的化學(xué)成分PN83160鋼號(hào)化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）CMnSiSP其它L120G131.01.412.014.00.31.00.030.10Cr：1.0Ni：1.0L120G13H1.01.412.014.00.31.00.030.10Cr：0.61.3Ni：0.5L120G13T1.01.412.014.00.31.00.030.10Cr：1.0Ni：1.0Ti：0.10.3高錳鋼鑄件在受到?jīng)_擊截荷和壓應(yīng)力時(shí)，金屬表面發(fā)生塑性變形，迅速產(chǎn)生加工硬化并誘發(fā)產(chǎn)生馬氏體及相，從而形成硬而耐磨的表面層，耐心部仍是奧氏體組織。表面層硬度由原來(lái)的200HB左右提高到500HB以上，硬化層濃度可達(dá)到1020mm，甚至更多。在表面逐漸被磨損掉的同時(shí)，在沖擊載荷的作用下硬化層不斷地向內(nèi)發(fā)展。在低沖擊載荷和低應(yīng)力磨損情況下，由于不能在表面產(chǎn)生足夠的加工硬化，這時(shí)高錳鋼的耐磨性往往不一定比相當(dāng)硬度的其他鋼種好。奧氏體高錳鋼是非磁性的，也可用于既要求耐磨又抗磁化的零件，如吸料器的電磁鐵罩。為適應(yīng)不同工況的要求，調(diào)整基本成分和加入其他合金元素，以提高鋼的耐磨性，發(fā)展了一些改進(jìn)型高錳鋼。國(guó)內(nèi)外一部分改進(jìn)型高錳鋼的化學(xué)成分和用途見(jiàn)下表。改進(jìn)型高錳鋼的化學(xué)成分和用途國(guó)別鋼 種化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)用途舉例CSiMnMoCr其他中國(guó)Mn6Mo1.21.40.40.75.57.00.81.21.5(小截面件)(大截面件)-適用于沖擊不很大的粉煤設(shè)備和工程機(jī)械的耐磨件美國(guó)Climax6Mn-1MoGrade A1.051.350.400.705.756.750.901.20殘余-Grade B0.801.000.400.706.007.000.901.20殘余-中國(guó)5Cr5Mn90.54-8.86-4.94-破碎機(jī)的軋臼壁、破碎壁，電鏟鏟齒60Cr5Mn110.58-11.0-4.7-Mn9Cr2-45Mn17Al30.340.420.270.5717.218.0-Al：2.973.20Ti：0.0780.098承受高應(yīng)力沖擊的工件，如落錘及其底座7Mn130.70.80.512.514.5-Ti：0.1鑄態(tài)下使用。大型挖掘機(jī)鏟斗、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的格子板、襯板等球磨機(jī)磨球材料用于水泥生產(chǎn)的球磨機(jī)的磨球，所破碎的水泥磨料較硬，應(yīng)選擇耐磨性高的材料，如高鉻鑄鐵；而磨煤球磨機(jī)用磨球，煤相對(duì)較軟，采用低合金鋼淬火，如45Mn2或貝氏體鋼球可滿(mǎn)足要求。不同型號(hào)磨機(jī)的磨球選材也不同，大型水泥磨機(jī)的磨球受沖擊嚴(yán)重，應(yīng)選用耐磨性較高韌性良好的材料。如直徑5m以上的大磨機(jī)國(guó)外用GCr15或碳鉻鉬低合金鋼球，也可用韌性較好的低碳高鉻鑄鐵球；而在小磨機(jī)中工作的磨球則以選用高鉻鑄鐵球?yàn)橐?。大尺寸磨球需選用淬透性高的鋼種以保證斷面上高而均勻的硬度。一種類(lèi)型的耐磨材料有時(shí)僅適用于某種工況條件。耐磨件-犁壁選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 5560HRC 等溫淬火：85010 加熱，硝鹽溫度：180200 ，18010 回火 三層復(fù)合鋼板 (GB1252-1989) 外層：60HRC 82010 模壓噴水淬火，19010 回火 耐磨件-稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)光滑刃動(dòng)刀片選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 T9 5060HRC 非淬火區(qū)：35HRC 880920高頻加熱等溫淬火，硝鹽溫度：250270 耐磨件-泥漿泵缸套選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 20CrMo 表面硬度：60HRC 滲碳硬化層深：1.55mm 920940 滲碳，780800 淬火，160180 回火 耐磨件-耙片零件名稱(chēng) 選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 旱田耙 65SiMnRE 4550HRC 等溫淬火：82010 加熱，硝鹽溫度：270300 ，20010 回火 水田耙 65Mn 3844HRC 800830 淬油，400500 回火、水冷 耐磨件-錘式粉碎機(jī)錘片選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 5055HRC 82010 淬油，31010 回火 耐磨件-鋤鏟零件名稱(chēng) 選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 機(jī)動(dòng)中耕機(jī) 65Mn 450500HB 淬火區(qū)：2030mm 82010 淬油，33010 回火 林業(yè)鋤草機(jī) 65Mn 4652HRC 82010 淬油，31010 回火 耐磨件-風(fēng)扇磨煤機(jī)護(hù)勾、護(hù)甲選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 ZG50Mn2 220240HB 880 正火 耐磨件-稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)光滑刃定刀片選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 4856HRC 900950高頻加熱等溫淬火，硝鹽溫度：260280，200220回火 耐磨件-旋耕機(jī)刀片選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 刀身：5057HRC 刀柄：4047HRC 等溫淬火：82010加熱，硝鹽溫度：270280，刀柄部分鹽爐44010快速回火 耐磨件-泥漿活塞桿選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 70V 表面硬度：58HRC 淬硬層深：1.54mm 850880中頻加熱淬火，160180回火 耐磨件-甘蔗粉碎機(jī)切片選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 6062HRC 82010 淬油，16010 回火 耐磨件-推土機(jī)鏟運(yùn)機(jī)鏟刀選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 刃部熱處理區(qū)： 4560HRC 82010 淬火，200320 回火 55SiMnRE 50HRC 80010 淬火，200250 回火 耐磨件-剪羊毛機(jī)刀片選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 T12 上刀片：6367HRC 下刀片：6365HRC 等溫淬火：85010加熱，硝鹽溫度：140170，-110深冷處理，17010回火，下刀片不深冷處理 Cr04 上刀片：6367HRC 下刀片：6365HRC 上刀片：等溫淬火：85010加熱，硝鹽溫度：160170，-110深冷處理，160170回火 下刀片：等溫淬火：81010加熱，硝鹽溫度：160170，160170回火 耐磨件-鑿巖機(jī)零件名稱(chēng) 選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 活塞 V 表面硬度：6064HRC 心部硬度：3842HRC 720730預(yù)熱，805淬鹽水，220回火 閥 20Cr 表面硬度：5560HRC 滲碳硬化層深：0.40.7mm 920940滲碳，冷至860左右淬油，230250回火 棘輪 20CrMo 表面硬度：5862HRC 滲碳硬化層深：1.01.4mm 920940滲碳，840860淬油，200220回火 耐磨件-切草機(jī)刀片 選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 T7、T8 刃部：5060HRC 77010 淬水，250320 回火 耐磨件-鉆探機(jī)械鉆具選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 40Cr 表面硬度：50HRC 有效硬化層深：鉆桿0.81.2mm；巖心管0.61.5mm；鎖接頭2.02.5mm 調(diào)質(zhì)后高頻加熱淬火耐磨件-旋耕機(jī)齒輪選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 40Cr 4045HRC 85010 淬火，38010 回火 耐磨件-犁鏵選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 65Mn 5260HRC 淬火區(qū)：2025mm 82010 淬水，28010 回火 65SiMnRE 5260HRC 淬火區(qū)：2025mm 82010 水淬油冷，24010 回火 65Mn 65SiMnRE 5060HRC 等溫淬火：85010 加熱 硝鹽溫度：180200 耐磨件-聯(lián)合收割機(jī)鏈輪選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 35Mn2 4047HRC 85010高頻加熱淬火，36010回火、水冷 耐磨件-覆帶板選用鋼號(hào) 熱處理技術(shù)要求 推薦的熱處理 40SiMn2 3947HRC 89010 淬火，400450 回火 ZGMn13 155230HB 105010 淬水 德國(guó)挖掘機(jī)斗齒零件名稱(chēng)鋼種主要化學(xué)成份硬度斗齒GS30CrMoV64C:0.270.34,Mn:0.50.8,Cr:1.41.7,Mo:0.450.55325HBGS42CrMo4C:0.380.45,Mn:0.50.8,Cr:0.81.2,Mo:0.20.3370HBGS50CrMo4C:0.460.54,Mn:0.50.8,Cr:0.91.2,Mo:0.150.25570HBHalsiderC:0.250.28,Mn:0.750.9,Cr:0.40.6,Mo:0.20.3,Ni:0.50.7,V:0.40.6-Cen MarenC:0.35,Mn:1.6,Cr:1.0,Mo:0.6,Ni:1.0-GS30Mn5C:0.270.34,Mn:1.21.5280HBVCMC:0.250.3,Mn:0.70.9,Si:1.31.8,Cr:1.9,Mo:0.40.6,Al:0.03-日本推土機(jī)、裝載機(jī)、工作裝置零件名稱(chēng)鋼種主要化學(xué)成份熱處理硬度側(cè)刀片鑄鋼C:0.31,Mn:1.4,Mo:0.25- SiCrMoB鍛件C:0.30,Si:1.75,Cr:0.6,Mo:0.15噴水淬火、回火 表面4552HRC Mn-B鑄鋼C:0.35,Mn:1.1,B:0.0017高Si鑄鋼C:0.44,Si:2.2,Cr:1.0油淬、回火54HRC主刀片SMn433H軋材C:0.33,Mn:1.3水淬、回火表面48HRCMn-B鋼軋材C:0.35,Mn:1.1噴淬、回火斗齒低錳鑄鋼C:0.33,Mn:1.5噴水淬火、回火表面4752HRCMnCrMo鑄鋼C:0.30,Mn:1.45,Cr:0.45,Mo:0.05水淬回火、火焰淬火松土器齒CrMnMo鑄鋼C:0.30,Mn:1.45,Cr:0.45,Mo:0.5-6表面48HRCSiCrMoB鍛件C:0.30,Si:1.75,Cr:0.6,Mo:0.15噴水淬火回火NiCrMoB鍛件C:0.26,Ni:0.5,Cr:0.45,Mo:0.17SNCM439C:0.39,Ni:1.8,Cr:0.8,Mo:0.22油淬、回火日本挖掘機(jī)斗齒零件名稱(chēng)鋼種主要化學(xué)成份熱處理硬度斗齒斗刃高Si鑄鋼C:0.280.36,Mn:1.01.5,Si:1.92.4,Cr:0.41.0,Mo:0.10.3,V:0.030.15油淬50HCRC:0.30.38,Mn:0.81.5,Si:1.72.2,Cr:1.01.5,Mo:0.30.5,V:0.040.3油淬-C:0.310.45,Mn:0.61.2,Si:0.51.2,Cr:1.02.0,Mo:1.0,B:0.01900緩冷到600后空冷320420HB日本推土機(jī)、裝載機(jī)、行走機(jī)構(gòu)零件名稱(chēng)鋼種主要化學(xué)成份熱處理硬度履帶板SMn433H型C:0.33,Mn:1.30噴水淬火、回火筋部4049HRC板體3240HRCSiCrMoB型C:0.30,Si:1.75,Cr:0.6,Mo:0.15-C:0.34,Mn:1.40,Cr:0.35局部淬火，其余淬火淬火部分45HRC正火部分18HRC鏈軌節(jié)SMn433H鍛件C:0.43,Mn:1.55水淬回火軌面感應(yīng)淬火軌面55HRC基體321HBSCM435H鍛件C:0.36,Cr:1.0,Mo:0.25油淬回火軌面感應(yīng)淬火SiCrMo鍛件C:0.330.43,Si:0.30.85,Mn:0.650.85,Mo:0.150.35,Cr:0.91.2水淬回火軌面感應(yīng)淬火銷(xiāo)套SCM4315H鋼管C:0.15,Cr:1.0,Mo:0.25滲碳淬火、回火表面61HRC心部38HRCMn-B鋼管C:0.17,Mn:1.05,B:0.0015驅(qū)動(dòng)輪SMn433H鍛件C:0.33,Mn:1.30噴水淬火回火表面50HRCSiMn鋼鑄件C:0.44,Si:0.5,Mn:1.1Mn-B鍛件C:0.37,Mn:1.1,B:0.0017SiCrMo鑄件C:0.430.47,Cr:0.91.2,Si:0.30.85,Mn:0.60.85,Mo:0.150.35美國(guó)挖掘機(jī)斗齒零件名稱(chēng) 鋼種 主要化學(xué)成份 熱處理 硬度 斗齒尖、座 CS合金 C:0.20.28,Mn:0.650.7,Cr:1.431.54,Mo:0.5,Ni:0.150.35 淬火、 回火 3644HRC 斗齒銷(xiāo) AISI8640 C:0.41 ,Mn:0.84,Cr:53,Mo:0.25,Ni:0.51 淬火、 回火 40HRC 斗前壁上唇 SD3526 C:0.30,Mn:1.08,Cr:0.81,Mo:0.45,Ni:0.570.9,Ti:0.02 淬火、 回火 2936HRC