耐磨板表层有时局部存在增碳层,其碳含量远高于正常基体部位,这样在调质处理过程中极易产生淬火裂纹,而且其深度较深(一般大于2mm),无法修磨合格,只能判废,严重影响产品质量。增碳的成因是:
1、开浇引起增碳
由于开浇时结晶器内钢液面不稳,刚加入结晶器中的粉渣在耐磨板钢液面上不会立即形成稳定的渣层结构,这时粉渣与钢水直接接触极有可能被钢水卷入造成增碳。
2、铸坯皮下夹渣增碳
浇铸时如结晶器液面剧烈波动,浸入式水口注流将保护渣卷入耐磨板钢液,被坯壳凝固前沿而成为铸坯皮下夹渣缺陷。铸坯皮下的保护渣在高温下进行碳扩散,形成局部增碳带。
3、富碳层增碳
保护渣在结晶器液面会形成粉渣层、烧结层和液渣层3层,柳工836装载机刀板信息展示,在烧结层与液渣层之间,有2~3mm的富碳层,其含碳量一般为该渣配碳量的2~3倍,使接近弯月面处的固态渣圈有碳的富集,当结晶器液面波动过大时耐磨板钢水与富碳层接触并使坯壳增碳。
4、保护渣
保护渣的卷渣夹杂物通常出现在铸坯表层附近,也容易导致增碳淬火裂纹缺陷。
耐磨板控制措施是:
1、一般的保护渣容易造成增碳淬火裂纹缺陷,无碳保护渣容易造成卷渣,应开发使用粘度较大、熔点较低的新型号保护渣。
2、保证合理的浸入式水口插入深度。控制连铸连浇炉次和换水口渣线频率,控制插入深度在80~150mm。
3、为保证浇注处于稳态过程,中热度控制30~40℃,拉速1.5~1.7m/min。在浇注过程中,拉速尽量保持稳定,全系列30 50装载机刀板,如某流因设备问题造成结晶器液位波动大,山西装载机刀板,无法修复的停浇该流。
4、开浇炉正常转自动后20s内拉速涨至1.4m/min,使开浇前期保护渣尽快形成稳定的渣层结构。
5、采用新型的结晶器液位控制系统,提高结晶器钢液面的稳定性,以避免耐磨板钢水卷入保护渣。
耐磨板由于其强度高、密度小、挤压加工性能良好等原因已被广泛应用于工程机械的各个领域。但普通耐磨板材硬度低、耐磨性差,在恶劣的环境下容易被腐蚀。因此,耐磨板要得到更广泛的运用,必须有相应的表面处理技术来改善这些缺点。耐磨板表面处理技术能够在耐磨板表面原位生成一层具有高硬度、良好的耐磨和耐腐蚀性能,且和基体具有较强结合力等优异性能的耐磨层。该技术可有效地解决耐磨板表面硬度低、耐磨性差、易腐蚀等缺陷,从而可显著延长耐磨板的使用寿命。目前,科研人员做了大量的有关耐磨板的研究,但在实际应用中还是遇到很多难题。本文在三种体系下选取优试样,然后和基体做摩擦磨损对比试验。
实验材料是JFE钢铁研制的新型高强度耐磨板JFE-SP。首先采用线切割的方法得到30.5mm×10mm×8mm的铸造铝合金试样,然后分别用砂纸由粗到细依次打磨,后用除油且经超声波清洗机清洗。用自制微弧氧化设备分别在铝酸盐、盐、硅酸盐体系下对试样进行溶液配方的微弧氧化实验。
本实验是采用MMS-2A型屏显式磨擦磨损试验机评定陶瓷层的耐磨性。测定微弧氧化试样和基体在往复运动下的耐磨性能和摩擦系数,该实验中以GDL钢作为对磨材料,外形尺寸与铝合金试样相同。摩擦类型为滑动摩擦,润滑油选用专用的液压冷冻油,滴油速度40d/min。载荷100N,转速200r/min,实验时间30min。试验完成后重复对试样进行清洗和烘干处理并准确称量出试验后试样的质量。算出磨损质量损失。
结果发现,经过微弧氧化处理的耐磨板试样的耐磨性能和基体相比得到显著提高,且在铝酸盐体系中、盐体系中、硅酸盐体系中的耐磨性能的提高幅度依次减弱。
耐磨板的性能特点:
1.很高的耐磨性能
耐磨板耐磨层厚度3-12㎜,耐磨层硬度可以达到HRC58-62,耐磨性能是普通钢板的15-20倍以上,是低合金钢板性能5-10倍以上,是高铬铸铁耐磨性能2-5倍以上,耐磨性远远高于喷焊和热喷涂等方法。
2.较好的冲击性能
耐磨板是双层金属结构,耐磨层和基材之间是冶金结合,5吨装载机刀板安装技巧,结合强度高,可在受冲击的过程中吸收能量,耐磨层不会脱落,可以应用到振动、冲击较强的工况条件下,这一点是铸造耐磨材料和陶瓷材料所不及的。
3.很好的耐温性能
耐磨板合金碳化物在高温下有很强的稳定性能,耐磨板可以在500℃内使用,其他特殊要求温度可以定制生产,能够满足1200℃以内条件下使用;陶瓷、聚氨脂、高分子材料等采取粘贴方式耐磨材料无法满足如此高温要求。
4.很好的连接性能
耐磨板基材是普通Q235钢板,保证耐磨板具有韧性和塑性,提供抵抗外力的强度,可以采取焊接、塞焊、螺栓连接等多种方式和其他结构进行联系,连接牢固,不容易脱落,连接方式多于其他材料;
5.很好的选择性能
耐磨板选择不同厚度基材,堆焊不同层数和厚度的合金耐磨层,可以得到不同厚度和不同用途的钢板,厚度可达到30㎜以上;
6.很好的加工性能
耐磨板能够按要求加工成不同规格尺寸,可以进行加工、冷弯成型、焊接、弯曲等,方便使用;可以现场拼焊成型,使维修更换工作变得省时、方便,大大降低工作强度。
7.很好的性价格比
耐磨板价格较普通材料有所提高,但考虑到产品使用寿命,综合考虑维修费用、备件费用和停机损失,其性能价格比远高于普通钢板和其他材料。
(1)高抗磨损性能:磨损试验表明耐磨复合板的耐磨性比低碳钢高20倍以上,比不锈钢、高锰钢高5倍以上。
(2)高抗冲击性能:由于采用软钢基板,耐磨复合板具有很高的抗冲击性能,充分体现了复合材料既耐磨又抗冲击的优点。
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