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喷射成形技术是一种非常有发展前景和潜能的制备技术,在高合金化材料成形和制备方面有很大优势。堆焊耐磨钢板喷射成形技术原理是熔融堆焊耐磨钢板在高压惰性气体的作用下被雾化成细小弥散的液滴,随后在高速飞行的过程中迅速冷却至过冷态,然后在凝固前沉积到收集器上形成连续致密的近终形坯件。
 

耐磨钢板喷射成形技术工艺大大简化,生产周期缩短,大大降低成本,可以制备近终成型的坯体;冷凝速度快,冷速高达103 K/s,从而了组织宏观偏析,获得了精细的呈等轴状的显微组织。

 

不仅如此,它的高沉积率,单个产品的质量通常可达1 t 以上,有利于工业化生产;高合金性能优异,喷射成形材料性能(如耐蚀性、耐磨性、磁性以及强度和韧性等理化和力学性能),与粉末冶金材料相当,比常规铸造材料有较大提高。

 

具有更广泛的应用,可生产多种合金,尤其是在高温合金、堆焊耐磨钢板等高合金化材料方面具有明显优势,在堆焊耐磨钢板基复合材料方面也有广阔的应用前景。目前堆焊耐磨钢板喷射成形技术主要用于研究开发各种高性能合金产品,包括铝合金、铜合金、耐磨板、工具钢、堆焊耐磨钢板、轧辊合金以及高温合金,应用范围涉及汽车、石油化工、电子、航天领域以及很多普通的工业领域。




 

耐磨钢板表面的耐磨性不但具有很好的硬度,同时也可以加入镍合金提高其抗腐蚀性,工业上一般单一的工况很少,多少会带有多相性因素,如磨损、腐蚀、高温、冲击等,堆焊复合钢板的耐磨层的铬镍合金,因此其耐磨性好,同时也有很好的抗腐蚀性。
 

耐磨复合板合金耐磨层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。

 

采用耐磨复合板通用的合金体系,具有优异的抗磨粒磨损性能,耐磨性大大高于热处理耐磨钢、铸造耐磨铸铁,抗磨损能力也大大高于喷焊或热喷涂方法。由于耐磨复合板的基板采用塑性很好的低碳钢板,可在受冲击的过程中吸收能量,因而具有很强的抗冲击性能和抗裂性能,可以应用到振动、冲击较强的工况条件下。

 

耐磨复合板可以制成标准尺寸的板材,重量轻,加工方便灵活,由于采用软质基板,因而可以向内冷弯成形,可以用等离子弧、碳弧等热源切割。可以拼焊成型,使现场焊接工作变得省时、方便。

 

综合考虑维修费用、备件费用和停机损失,耐磨复合板制造机件性能价格比普通材料高2~3倍。 堆焊是在工件的表面或边缘进行熔敷一层耐磨、耐蚀、耐热等性能金属层的焊接工艺。堆焊对提高零件的使用寿命,合理使用材料,提高产品性能,降低成本有显著的经济效益。



 

耐磨钢板是一种大面积磨损工况条件下使用的特种板材产品,目前常用的耐磨钢板是在韧性、塑性较好的普通低碳钢或者低合金钢表面通过堆焊方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的合金耐磨层而制成的板材产品。除此之外,还有铸造耐磨钢板和合金淬火耐磨钢板等。
 

无论是哪一类耐磨钢板,它都是由两部分组成的,分别是碳钢板和合金耐磨层。正常情况下,耐磨钢板合金耐磨层的厚度为总厚度的1/3-1/2,工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能,由合金耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能。

 

耐磨钢板合金耐磨层和基板之间采用的是冶金结合的方式,通过专用设备和自动焊接工艺,将高硬度自保护合金焊丝均匀地焊接在基板上,复合层数一层至两层以至多层。在复合过程中,由于合金收缩比不同,可能会出现均匀横向裂纹,这是耐磨钢板的显著特点。

 

耐磨钢板的合金耐磨层主要以铬合金为主,同时还添加锰、钼、铌、镍等其它合金成份,金相组织中碳化物呈纤维状分布,纤维方向与表面垂直;合金碳化物在高温下有很强的稳定性,保持较高的硬度,同时还具有很好的抗氧化性能,在500℃以内完全正常使用。

 

耐磨钢板主要分为通用型、抗冲击型和耐高温型三类,应用的场合也是不同的,但它们基本已经涉及到了各个工业生产领域,包括冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等行业,与其他材料相比,有很高的性价比。




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