刮板输送机中板的严重磨料磨损造成了运输效率降低、维修费用增加等问题耐磨钢板锰13同时也影响着煤矿的生产。对新研制的拟用于刮板输送机中板的新型不同Ti含量低合金耐磨钢Ti20与Ti60的组织、相结构进行了研究并在橡胶轮干砂磨粒磨损试验机上进行了石英砂和煤砂混合两种磨料的磨料磨损试验并与常用于刮板输送机中板的马氏体耐磨钢 450做了对比研究。

  新型耐磨钢板nm400Ti20和Ti60的含Ti量分别为0.2%和0.6%铸造后轧制成板热处理工艺为900℃淬火后200℃回火。研究结果表明:Ti20与Ti60的组织为板条马氏体。随着Ti含量的增加耐磨钢的原奥氏体晶粒度减小马氏体板条长度也减小。Ti与C在原奥氏体晶界处原位生成了尺寸为1～5μm的不规则TiC颗粒TiC颗粒起到了钉扎晶界、细化晶粒的作用。在石英砂和煤砂混合两种磨料的磨损实验中由于煤砂混合磨料主要成分煤粉的硬度远低于石英砂颗粒较为圆钝因此耐磨钢在石英砂磨料的犁削沟槽深度和宽度远大于煤砂混合磨料的磨损。无论在石英砂还是在煤砂混合的磨损条件下耐磨钢的磨损失重都随着Ti的增加而降低。加Ti的新型耐磨钢的耐磨性可达耐磨钢板nm450的1.3倍。耐磨钢的磨损机制主要为切削和犁沟。耐磨钢板nm500随着Ti含量的增加Ti元素集中区域较为光滑犁沟受到阻碍犁沟和切削槽深度变浅。原位生成的TiC颗粒起到了局部强化作用增强了周围区域的硬度和对磨料的阻碍作用提高了新型耐磨钢的耐磨料磨损性能。

。通过对四种材料进行退火和正火+回火两种不同的锻后热处理试验表明退火比正火+回火更适宜作为锻后热处理工艺。耐磨钢板nm360退火不仅可有效锻造态材料中存在的偏析带而且退火过后的组织不含明显马氏体组织。选取0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V和0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V两种材料在900℃1010℃进行淬火试验得到了两种材料的淬火硬度随温度变化曲线结果表明:在900℃1010℃范围内0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V的淬火硬度随温度升高略有下降0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V在900℃淬火其硬度达到耐磨钢板400高为53.7 HRC在1010℃淬火时硬度仍可达51.6 HRC0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V的淬火硬度随温度升高呈先上升后下降的趋势在960℃淬火时硬度达到 值61.3 HRC。通过对经过1010℃淬火的0.35C和0.60C在560℃和580℃进行回火试验并测试回火后的力学性能发现两种材料的硬度和拉伸性能随回火温度升高而下降而冲击韧性有所提高。回火后两种材料的硬度和冲击性能要优于ZG40SiMnCr3CuMoRe和ZG40SiMnCr2SiMoV等一些低合金马氏体耐磨钢。

  耐磨钢通常被用来制造衬板、齿板、铁锤等金属器件这些部位零件选取材料必须具有较好的强度、耐磨钢板mn13韧性和耐磨性能。本文主要围绕一种典型低合金耐磨钢通过对其力学性能进行研究丰富了不同形状构件和不同工况条件下的低合金耐磨钢产品特性。本文采用硬度测试、准静态拉伸实验研究了低合金耐磨钢的力学性能。采用SEM、EDS技术对其组织类型、夹杂物和析出相分布进行分析研究组织类型对材料力学性能的影响以及在裂纹扩展过程中的作用以及夹杂物和析出相在材料断裂过程中的形态变化。本文研究结果如下:在不同应变速率下对低合金耐磨钢进行拉伸试验对其力学性能及断裂行为进行研究。耐磨钢板nm500随应变速率的增加材料抗拉强度和屈服强度升高平均韧窝尺寸逐渐增大材料延伸率降低断口上的解理面总面积增加。由于显偏析导致试验钢回火组织出现碳化物呈球状分布区域和呈板条状分布区域。在断裂过程中裂纹在两种组织交界处发生较大的偏转。富N的Ti（CN）夹杂物呈规则多边形单个分布在基体中随机出现耐磨钢板360。富C的Ti（CN）呈长条不规则形态沿轧向分布。两种夹杂物均会导致材料局部弱化降低材料强度及塑性。

随着社会经济的发展产业分工越来越细耐磨钢板nm400专业化生产越来越强资源的配置也越来越高工程机械和煤矿机械制造行业也根据应用工况的不同细分材料选择尤其在 大力开展供给侧改革之际钢铁制造企业需要立足市场以终端的需求研发生产差异化的产品亟待实现由钢铁材料供应商向产品服务商的转变工程机械和煤矿机械用耐磨材料制造企业根据其服役环境的不同制备出与工况相适应耐磨材料以实现钢铁行业的供给侧结构性改革。 

 本文以两种优化成分耐磨钢基板NM400/450和NM500/550为研究对象探索热处理工艺对两种耐磨钢板锰13基板的组织和硬度的影响规律制定符合相应硬度级别（400 HB和450 HB级、500 HB和550 HB级）的优化热处理工艺并对优化工艺下试制的450 HB和550 HB两种硬度等级耐磨钢成品的磨损性能进行了对比研究分析了其磨损机制的差异并探讨此类耐磨钢组织、硬度与耐磨性能之间的联系。热处理工艺优化试验表明:NM400/450基板910℃淬火后在200℃低温回火能够达到450 HB级耐磨钢硬度要求;在200℃至340℃回火能够达到耐磨钢板nm400 HB级耐磨钢硬度要求。

耐磨钢板NM500/550基板在880℃淬火后在200℃低温回火能够达到550HB级耐磨钢硬度要求;在290℃以内温度回火能够达到500 HB级耐磨钢硬度要求。采用优化工艺生产的450 HB级NM450和550 HB级耐磨钢板NM500成品马氏体耐磨钢从表面到心部原奥氏体晶粒细小均匀组织都为回火马氏体表面与心部组织均匀;NM450和NM550板厚方向平均硬度分别为423 HB和540 HB。磨损试验结果表明:在销盘式滑动磨损条件下低载下两种耐磨钢的磨损机制都以磨粒磨损为主NM450存在粘着磨损;高载下NM450存在严重氧化剥层磨损NM550存在氧化轻磨损。在环块式滑动磨损条件下低载下两种耐磨钢的磨损机制都为由犁沟导致的磨粒磨损并伴随轻的疲劳磨损;高载下磨粒磨损和疲劳磨损程度加重NM450犁沟较深NM550磨损表面剥落较多。

刮板输送机是煤炭运输重要的设备在煤炭开采过程中刮板输送机各部件会有严重的磨损。耐磨钢板nm400目前刮板机中板使用的主要耐磨材料为BTW耐磨钢但是对BTW耐磨钢"越磨越硬"的特性普通机械加工方式缺点明显:加工效率低、刀具损坏快、破坏机床加工精度等。文章通过等离子刨技术结合机器人自动控制技术对BTW耐磨钢板进行成形加工降低了生产成本提高了生产效率。 

 针对传统低合金耐磨钢低温韧性偏低、不能在极寒地区正常使用的问题设计了一种新型极寒地区用高韧性耐磨钢。通过两阶段控制轧制以及离线调质工艺对60 mm和100 mm钢板的观组织以及低温韧性进行调控使其韧性满足极寒地区的使用需求即在-40℃条件下冲击功达到30 J以上硬度达到HB300以上耐磨mn13钢板性能与瑞典SSAB公司生产的HiTuf 300高韧性耐磨钢板相当。 

结合低倍检测、金相观察、能谱分析等手段研究了大厚度NM400耐磨钢板的开裂原因。结果表明:钢板内部的残余应力与夹杂物共同作用导致延迟开裂。通过减少S偏析量降低钢中S含量和Ti/N比值可有效减少钢中TiS含量;同时适当优化钢板淬火工艺和钢板热切割工艺可以有效钢板中的残余应力耐磨钢板mn13从而降低耐磨钢板的开裂敏感性。 

 

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