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常见的热喷涂陶瓷材料中各化学成分

 北京耐默公司研究员总结了自然和受生物启发的耐磨材料的研究进展,并从耐磨擦的基本理论,可能的设计原则,生物启发的热喷涂陶瓷材料以及将来面临的机遇和挑战等四个方面进行了详细的介绍。
锰:是形成奥氏体的元素,对碳化物的形成也起作用,过高的锰将使组织中出现奥氏体,奥氏体组织不适宜作磨球,因为奥氏体磨球不论在干磨和湿磨中,都会造成大量破碎和剥落,但由于脱氧和去硫都用锰,因此锰的含量在耐磨球中不可以过高。
碳: 高锰钢铸件耐磨性不是含碳量越高越耐磨,当含碳量>1.4%后铸态析出碳化物很多,水韧处理时碳化物不能溶到奥氏体中去,间隙固溶的碳化物也达到了饱和,这样不仅对耐磨材料没有好处,而且降低材料的强度和韧性,服役时容易断裂,北京耐默公司依据多年从事工业设备维护与保养(MRO)的经验和市场需求,结合目前国内外防磨材料应用领域的现状及优缺点。
硅:含硅量高,降低碳在奥氏体中的溶解度,碳化物在晶界上析出增多且肥大,水韧处理后,在晶界上留下较大的显微疏松,但为了消除,钢中的含硅量,控制在0.4—0.6%比较好,含硅量>0.8%对高锰钢各项性能无明显影响。
锰:高锰钢由于含锰量高,钢的铸态组织为奥氏钵及碳化物,经1000摄氏度左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。绝大部分碳化物固溶于奥氏体中,钢的组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物。
硫:由于钢中含锰量高,能生成大量的MnS从渣中排出。又由于是在碱性渣中熔炼,硫可顺利降低到0.03%以下。这样低的硫量对钢的强度、韧性和耐磨性均无明显影响。



磷:磷单独溶解在钢中很少,常以Fe2p,Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低,碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。为了保证性能,应遵循以下关系:C%=11.27-2.761×P%。制作中要控制磷含量≤0.08%:重要、复杂、厚壁件≤0.07%。
铬:铬是碳化物形成元素。铬除与碳结合成碳化硅材料,其余部分溶于基体内,从而提高基体的电电位,对抗腐蚀是有利的。若其含量较小时,可能会出现M3C型碳化物,使硬度和韧性都降低。若其含量较大时,结晶时碳化物数量显著增多,使韧性明显下降,同时由于基体中含碳量降低,导致基体的硬度降低,从而耐磨性下降。但现在已经有部分厂家采用特殊的制作和处理工艺解决了这个问题,使铬的含量可达到30%。
钒(钛):这两种元素是生铁中自然带入的,于微量合金元素,它们能形成硬度很高的碳氮化物,弥散在基体中,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是有利的。
镍(铜):镍(铜)是奥氏体形成元素,多加了组织中出现奥氏体。在屈氏体磨球中加镍主要作用是提高基体电电位,提高耐蚀性,但多加不经济,微量即起作用。
钼:钼的主要作用是细化基体,细化碳化物,提高基体的电电位,提高耐蚀性。因价格高,加不经济。在金属型铸造条件下,加入少量即可起明显作用,实用于有特殊要求的耐磨钢球。
   北京耐默公司系列产品基于复杂工业设备运行状况和保养需求,通过充分广泛的MSF市场调研、勇于担当、敢于创新的精神研发而成,在实践应用上取得了客户很好评价和肯定。