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堆焊耐磨衬板的使用性能
文章来源:网络      发布者:未知
不同的工作条件要求堆焊耐磨板要有不同的使用性能,其主要的使用性能包括耐磨性、耐蚀性、耐高温性和耐气蚀性等。
1.耐磨性  
磨损是材料在使用过程中表面被液体、气体或固体的机械或化学作用而造成的破坏现象。磨损是一个很复杂的微观破坏过程,它是金属材料本身与它相互作用的材料以及工作环境综合作用的结果。磨损有五个基本类型:粘着磨损、磨料磨损、冲击浸蚀、疲劳磨损和微动磨损。
下面我们介绍一下前面两类。  
(1)粘着磨损  
它是由于材料之间相对移动,两接触面之间凹凸不平,个别接触点之间发生焊合、变形而造成撕裂或转移结合到另一表面上,而产生的表面被破坏的现象。这种磨损有三类,当载荷很小时,由于摩擦热产生氧化膜,阻止滑动的焊合现象,为氧化磨损。当载荷很大,滑动面产生的焊合为金属磨损。擦伤(包括撕脱和咬死)是第3类磨损形式。
粘着磨损多发生在滑动摩擦的结构件润滑不良或不进行润滑的时候,比如轴、轴承、高压阀门的阀座、切削刀具等零件的工作中。  粘着磨损的堆焊材料一般要求要有小的摩擦系数,要与相互摩擦的材料有相进的硬度和耐磨性。常用的抗粘着磨损的堆焊材料有铜基合金、钴基合金和镍基合金,铁基合金在阀门业中也有广泛的使用。  
(2)磨料磨损
它是指物体表面与硬质颗粒或硬质凸出物(包括硬金属)相互摩擦引起表面材料损失的现象,磨料磨损是最常见的,同时也是危害最为严重的磨损形式。磨料磨损按照应力状态不同,可以分为三类:
①低应力磨料磨损
它是固态磨料以某种速度,自由地与接触的金属表面做相对运动。这种磨损作用在磨料上的应力较低,对零件表面的冲击力小。常见的低应力磨料磨损如推土机铲刃、犁铧等,人们也把含有磨料的液体或气体流冲击金属表面引起的磨损归为低应力磨料磨损,如泥浆泵叶轮,粉尘排除设备等。这一类磨损对堆焊材料的冲击韧性要求低,要求堆焊层有高的耐磨性和硬度,高铬合金铸铁和一些硬脆的马氏体合金铸铁材料常被用于这类磨损中。
②高应力磨料磨损   
它的两个零件间有磨料,并且有很大压力作用下产生的磨损。磨料和接触点之间的应力很大,使磨料被碾碎,并引起零件表面被划伤且硬脆相的脱落。如挖掘机的链条、链轮等。这种磨损对冲击韧性要求不是很高,要求堆焊金属有高的抗压强度和硬度。所以碳化钨、高碳钢和合金白口铸铁常用在该类磨损中。  
③凿削磨损   
由于大的压力和冲击作用使磨料切入工件表面,在材料表面凿削出大颗粒的金属而形成的金属沟槽的现象,比如挖掘机的斗齿、破碎机的锤头等。要求堆焊层要有好的韧性和加工硬化的性能,高锰钢应用为最广。
2.耐蚀性
金属与环境介质发生化学或电化学作用引起的破坏和失效现象称为金属的腐蚀。腐蚀按照机理上分有化学腐蚀和电化学腐蚀两种,化学腐蚀是金属直接与介质发生作用而形成的,电化学腐蚀是金属与电解液溶池接触产生原电池作用而形成的。提高金属的耐蚀性是这一类堆焊的主要任务。常用的堆焊材料如铜基、镍基、钴基合金和镍铬奥氏体不锈钢。  
3.耐高温性  
金属高温下工作,因氧化而形成破坏;高温长期工作因蠕变而形成破坏,组织因回火或相变而软化,反复加热和冷却引起的疲劳裂纹等很多因高温而引起的材料失效。因此为了提高材料的高温使用性能,应相应提高材料的抗氧化性、蠕变强度、热强度、热硬性、热疲劳等性能。常用的高温堆焊材料如镍基、钴基合金和高铬合金铸铁等。  
4.耐冲击性
金属表面由于外来物体的连续高速度冲击而引起的磨损称冲击磨损,一般表现为表面变形、开裂和凿削剥离。  
按金属表面所受应力大小及造成损坏情况,冲击磨损可分为三类:
 ①轻度冲击  
动能被吸收,金属表面的弱性变形可恢复。
②中度冲击  
金属表面除发生弹性变形外,还发生部分塑性变形。
③严重冲击  
金属破裂或严重变形。  
堆焊金属的耐冲击性与它的抗压强度、延性和韧性有关,一种材料的耐冲击性和耐磨性有矛盾,两都不可兼得。  
5.耐气蚀性    
气蚀发生在零件与液体接触并有相对运动条件下,在表面上不断发生气穴,在气穴随后的破灭过程中液体对金属表面产生强烈的冲击力,如此反复作用,使金属表面产生疲劳而脱落,形成许多小坑(麻点)。小坑会成为液体介质的腐蚀源,特别是在其表面的保护膜遭到破坏后,情况更为严重,最后使表面成为泡沫海绵状。水轮机转轮叶片、船舶螺旋浆、水泵等都有可能发生气蚀。  
耐磨衬板

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