耐磨材料中8种化学成分的抗磨损效果

碳:

高锰钢铸件的耐磨性并不是含碳量越高越耐磨,而是有一个极限,当含碳量为>1.4%时铸造出碳化物,水韧性不能完全溶解到奥氏体中,间隙溶性碳化物也达到饱和,因此不仅对耐磨性不利,还会降低材料的强度和韧性,在使用中很容易断裂。

硅:

高硅含量降低了碳在奥氏体中的溶解度,晶界上析出碳化物增多并肥厚,水增韧后,在晶界上留下较大的微观疏松,但为了完全消除,钢中硅含量控制在0.4-0.6%最好,硅含量>0.8%对高锰钢性能无明显影响

钒(钛):

这两种元素是生铁中天然的,在微量合金元素中,它们能形成硬度很高的氮化碳,分散在基体中,有利于提高基体的显微硬度和耐磨性,同时对晶粒的细化也有利。钼:钼的主要作用是细化基体,细化碳化物,提高基体的电极电位,提高耐腐蚀性。因为价格高,所以不经济。在金属铸造的条件下,少量可在有特殊要求的耐磨钢球中发挥显著作用。

铬:

铬是形成碳化物的元素。铬除碳与碳化物结合外,其余均溶解在基体本体中,从而提高基体的电极电势,对抗腐蚀具有优势。如果其含量超过一小时,就可能出现m3c型碳化物,使硬度和韧性降低。如果其含量大,结晶中的碳化物数量明显增加,韧性下降,基体硬度下降,导致耐磨性下降。但现在有些厂家采用了特殊的生产和处理技术来解决这个问题,使铬的含量可以达到30%。

锰:

是形成奥氏体元素,形成碳化物也起作用,过高的锰会使组织出现奥氏体,奥氏体组织不适合研磨球,因为奥氏体研磨球在干、湿两种情况下研磨,都会造成大量的破碎和剥落,但由于脱氧和硫磺都是锰,所以锰在耐磨球中的含量不能太高。

磷:

磷在钢中很少溶解,常以fe2p、fe3p的形式存在于晶界,使钢的强度、韧性和耐磨性大大降低,含碳量较高的p以共晶形式析出在晶界。为了保证性能,应遵循以下关系:c%=11.27-2.761xp%。在生产中控制磷含量≤0.08%:重要、复杂、厚壁零件≤0.07%。

硫:

由于钢中锰的含量高,从炉渣中可以生产出大量的MNS。而且由于是在碱性渣中冶炼,硫可以顺利降至0.03%以下。低硫含量对钢的强度、韧性和耐磨性没有明显影响。

镍(铜):

镍(铜)是奥氏体形成元素,在组织中奥氏体的存在增加。在特罗石磨球中添加镍的主要作用是提高基体的电极电位,提高耐蚀性,但更经济、功能更微。