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复合耐磨钢板[1] 已广泛应用于重工业领域、为我国工业设备、工件的磨损失效

 

提供了重要的耐磨保护措施、极大地提高了设备、工件的使用寿命、为企业提高

 

生产效率、降低生产成本做出了重要贡献。双金复合耐磨钢板是在普通钢板或不

 

锈钢板表面堆焊复合一层具有高硬度、高耐磨性的高合金耐磨层。目前分为：一

 

明弧焊工艺、耐磨层表面充满裂纹和焊道；二、埋弧焊工艺、耐磨层无焊道和裂

 

纹。该耐磨钢板具有双金属性能、即工作层的高耐磨性和基体层的高塑韧性、为

 

工业应用提供了便利的机械连接和焊条连接条件、可以实现卷筒、焊接、等离子

 

切割、机械连接等加工。

 

的耐磨性

 

合金耐磨层的化学成分中碳含量达4～5%、铬含量分为两种级别：18～30%和30～

 

40%、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。与几种典型的材料耐

 

磨性对比如下：

 

(1)与低碳钢；20～25：1

 

(2)与铸态高铬铸铁；1.5～2.5：1

 

选购注意事项

 

目前很多不良商家偷工减料极其严重、例如：若采购10+6复合耐磨钢板、生产商

 

为了低价格竞争、可能会采用11.5mm或者更厚的基板、通过融化基板来冒充10+6

 

、其实耐磨性可能只有10+4的耐磨性能。因此、购买时需注意原始基板厚度(一

 

般推荐带母板交货)、耐磨层的化学成分含量、耐磨层硬度等等事项。

 

良好的耐冲击性：

 

复合耐磨钢板的基板为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料、体现双金属的优越

 

性、耐磨层抵抗磨损介质的磨损、基板承受介质的载荷、因此有良好的耐冲击性

 

。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。

 

高锰钢变形机制与堆垛层错能(esf)、相变吉布斯自由能(δg)相关。δg=-

 

220j/mol、esf≈25mj/m2时、trip效应;δg≈110～250j/mol、esf≈25mj/m2时

 

、twip效应。s.allain等[14～16]构建了相关理论模型、分析了堆垛层错能与

 

trip2twip效应转变的关系。以上结果对于高锰钢成分设计具有一定参考价值。

 

碳钢中的trip效应强化机制研究相对充分、高锰钢trip效应类同、在此不赘述。

 

以下简要分析twip效应强化机制:①低堆垛层错能。高锰钢为面心立方结构、堆

 

垛层错能低。全位错在{111}晶面上形成并在滑移过程中发展为不全位错。由于

 

互相之间的斥力远大于层错能、不全位错被互相分离而无法交滑移、导致高锰钢

 

具有高加工硬化率、不断积蓄的能量促使形变孪晶产生;②动态霍尔2佩奇机制。

 

逐渐形成的孪晶减少位错滑移距离、促进位错积聚、起到类晶界作用、产生动态

 

霍尔2佩奇效应。对于特定成分的高锰钢、当孪晶层片间距随应变逐渐减小至一

 

定程度后、层片密度达到饱和、孪晶层片内不能通过晶粒转动或细化继续变形、

 

同时位错受到孪晶界阻碍几乎无法开动、从而沿拉伸方向53°方向[17]发生剪切

 

形变、出现剪切带、即sip效应。剪切带将奥氏体孪晶细化、可出现马氏体或奥

 

氏体亚晶、使材料具有优异的强塑性。1.4?表面氧化与涂镀性能易氧化是高锰钢

 

的特点(制造技术难点)、如fe225mn21.5al20.5c钢[18]、高温氧化层分为内外两

 

个区域。外区由mn2o3、mn3o4、mnfe2o4、(mnfe)o、mnal2o4组成、内区主要为

 

mnal2o4;由于mn元素的选择氧化、基体向α、ε相转变。高锰钢具有良好的电镀

 

性能。posco试验表明、在保证材料强塑性的同时、成分(质量分数、%)在c0.2～

 

1.5、mn10～25、al0.01～3.00、si01005～2.000之间的热轧与退火高锰钢均可以热浸电镀锌。

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