耐磨材料的现状与发展.pdfVIP

郑州华菱超硬材料有限公司 我国耐磨材料的利用现状与发展 摘 要 随着工业的不断发展，耐磨材料的应用范围也越来越广泛。本文从我国耐磨 材料的利用现状开始，介绍了不同系列耐磨材料的特性以及应用范围，然后论述 了耐磨材料的基本要求以及发展方向，最后总结出未来耐磨材料的发展趋势，并 阐明了合理选择和利用耐磨材料的重要性。 关键词：耐磨材料/高铬铸铁/高锰钢/材料磨损 郑州华菱超硬材料有限公司 1 绪论 1.1 概述 磨损在人类生产生活中无处不在，例如工业、农业、交通运输以及日常生活 中。据统计，80%的材料消耗是由于零件磨损造成的，不仅浪费资源，造成经济 损失，而且会降低制品质量，影响生产效率，限制现代工业的发展。所以耐磨材 料的发展越来越受到人们重视。 耐磨材料是指具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型 材料，种类繁多，应用广泛，在人类的生产生活中起着重要作用。 1.2 我国耐磨材料的利用现状 耐磨材料主要应用于建筑材料、火力发电和冶金矿山等方面，机械设备在运 转过程中，不可避免都会对零件造成磨损，甚至损坏。比如磨球、衬板等易损零 件。表1列出了建筑行业中主要消耗工序及易损零件： 表1 建筑行业中主要消耗工序及易损零件 消耗工序 采掘 破碎 研磨 输送 潜孔钻头、装 篦子板、溜槽、 颚式破碎机 主要磨损零件 载机斗齿、履 衬板、磨球 阀门、管道、 及齿板、锤 带板 风机叶片 头、磨辊 高锰钢、合金钢、镍硬铸铁、各种白口铸铁及高铬铸铁等典型耐磨材料都经 历了发现、应用、改进到不断完善的过程。近年来，随着我国经济的飞速发展， 推动了市场对耐磨材料的需求，耐磨材料的研究和应用方面都取得了很大的成 绩，并取得了显著的经济效益，目前，我国在耐磨铸件的生产工业、设备条件以 及质量控制方面都得到了改善，耐磨铸件生产企业已发展到1,000多家，耐磨材 料牌号超过100个，一些产品已达到世界先进水平。 现代耐磨材料的生产工艺主要还是铸造。我国铸件2003年的总产量是1800 多万吨，占世界第一，其次是美国和日本。耐磨零件总的消耗量为200万t/a 占铸件总生产量9％。其中，球磨机研磨过程中的磨球和衬板消耗量分别为 55％ 和ll％…。下图为中国产业信息网中指出的主要典型耐磨铸造件消耗比重： 1 郑州华菱超硬材料有限公司 图1 典型耐磨铸造件消耗比重 2 耐磨材料的性能与应用 在选择耐磨材料时，，应根据对工作的条件分析结果来选择耐磨材料的基本 性能，以免发生只追求力学性能，而忽略其他性能的现象。我国目前通用的耐磨 材料可分为: (1)耐磨钢系列：高锰钢（ZGMn13）、 高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高 锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）、中、低、高碳多元金合钢（如ZG40SiMnCrMO和 （ZG35Cr2MoNiRe）等； (2)耐磨铸铁系列：高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、镍硬铸铁等品种； (3)非金属耐磨材料系列：如聚合陶瓷复合材料、碳化硅（SiC）、氮化硅 （Si3N4）、增韧氧化锆（Y2O3+ZrO2）、增韧三氧化二铝（Al2O3/ZrO2）等。 2.1 耐磨钢的性能与应用 （1）高锰钢 高锰钢的特点是高锰（10%-14%）、高碳