耐磨板500合金層化學(xué)成分

20210109

耐磨板500合金層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4~5%，鉻含量高達(dá)25~30%，其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上，宏觀硬度為HRC56~62，碳化鉻的硬度為HV1400~1800，高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨損方向相垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。

耐磨板500中的鉻含量是25~30%。

鉻(Chromium)，化學(xué)符號(hào)Cr，單質(zhì)為鋼灰色金屬。元素名來(lái)自于希臘文，原意為“顏色”，因?yàn)殂t的化合物都有顏色。1797年法國(guó)化學(xué)家沃克蘭 (L.N.Vauquelin)在西伯利亞紅鉛礦（鉻鉛礦）中發(fā)現(xiàn)一種新礦物，次年用碳還原得到。鉻在地殼中的含量為0.01%，居17位。自然界不存在游離狀態(tài)的鉻，主要存在于鉻鉛礦中。在元素周期表中屬ⅥB族， 鉻的原子序數(shù)24，原子量51.9961，體心立方晶體，常見(jiàn)化合價(jià)為 2、 3和 6。氧化數(shù)為6，5，4，3，2，1，?1，?2，?4 ，是硬度較大的金屬。

耐磨板500具有高耐磨特性

對(duì)于耐磨板500來(lái)說(shuō)的，也是關(guān)鍵的特征，就是它需要具有非常的耐磨損性能。

耐磨板500其上面的是一層耐磨合金層，其堅(jiān)硬程度可以達(dá)到HRC60，這種合金在顯微鏡下觀察到它的金相組織是高鉻鑄鐵形成的奧氏體，其主要的耐磨金相組織是顯現(xiàn)出彌漫分布的六方形樣式的碳化鉻。

這種金相組織的耐磨板500的抗磨損性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高過(guò)各種合金鋼和淬火處理鋼。通過(guò)耐磨板500和其他材料的耐磨板的耐磨性能進(jìn)行對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)，耐磨板500比普通低碳鋼板的耐磨性高出30倍，比高錳鋼板高出10倍，比不銹鋼板高出5倍，比工具鋼板高出10倍。

鎢在耐磨板500中的作用

以往國(guó)內(nèi)外的耐磨板500中，一般不加鎢元素。然而，我國(guó)目前正在修訂的耐磨板500國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，增加了含鎢耐磨板500牌號(hào)zG120Mnl3wl，其化學(xué)成分為:二(C)=1.05%一1.35%、(51)== 0.3%一0.9%，(Mn)=11%一14%、二(W)=0.9%一1.2%。(P)0.06%、二(S)0.04%。鎢在耐磨板500中的主要作用如下:

l)耐磨板500中加人合金元素鎢后，沿晶界分布的碳化物大量減少，晶內(nèi)針 狀碳化物消失，晶內(nèi)存在大量粒狀碳化物。

2)鎢使得碳化物析出減少并且呈球狀彌散分布于奧氏體晶內(nèi)，有利于提高耐磨板500的強(qiáng)度和韌性，表2一顯示了鎢含量對(duì)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為1.1%C、0.4%Si和8.0%Mn的耐磨板500和1100℃水韌處理后的力學(xué)性能的影響。隨著鎢含量增加，耐磨板500的強(qiáng)度和韌性增加，當(dāng)鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)1.06%后，由于碳化物析出數(shù)量的增多，導(dǎo)致韌性降低。這是因?yàn)殒u在耐磨板500中與碳原子結(jié)合形成短程有序的C一w原子對(duì)鍵絡(luò)結(jié)構(gòu)。C一w原子鍵比C一Mn和C一Fe原子鍵強(qiáng)，所以耐磨板500中加人鎢元素后要形成裂紋，破壞原子鍵所需的能量要大大增加，相應(yīng)的水韌處理耐磨板500的韌性和強(qiáng)度也會(huì)得到明顯的提高。

耐磨板500的布氏硬度

HB - 布氏硬度:

布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時(shí)候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。

布式硬度(HB)是以一定大小的試驗(yàn)載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測(cè)量被測(cè)表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。（關(guān)于布式硬度(HB)詳細(xì)情況請(qǐng)點(diǎn)擊《布氏硬度機(jī)(計(jì))HB-3000B/TH600 》）