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走进水泥金属耐磨材料 

发布日期:2013-11-06

据中国机械工程学会磨损失效分析委员会统计,2007年中国水泥业大约消耗了20万吨各类金属耐磨材料。水泥金属耐磨材料的品种早期主要集中在5大件:即磨机衬板、钢球、破碎机锤头、板锤、鄂板。近年来伴随新型干法水泥技术的迅猛发展,辊压机、立磨成为水泥粉碎工业当仁不让的主角,水泥金属耐磨材料的种类也因此增加了磨辊、磨盘、辊子及篦冷机篦板而成了9大件。

  《洪波开讲》专栏将尝试对上述9大件典型产品所涉及的“钢”、“铁”、“复合材料”等金属耐磨材料,按“耐磨合金钢”、“高锰钢”、“耐磨铸铁”、“复合材料”、“堆焊材料”等几个专题进行逐一分析,栏主届时还将公布一批时下“走红”产品的主要化学成分、热处理工艺、检验方法及大致生产成本。有兴趣的读者朋友可与我们一起风雨兼程、结伴前行,共同走进水泥金属耐磨材料的世界……

  水泥金属耐磨材料与水泥作为自然界两大极为重要门类的材料代表:金属与非金属,在许多地方上极为相似。且看:人有面“相”,水泥有岩“相”,金属有金“相”,这些物质在不同的温度下有类似的晶核孕育、晶粒长大,直至相变过程完成。立窑中大量使用的“晶种”与金属的“变质剂”,有异曲同工之处。然而,金属材料有其庞大、严密的门类,仅常用钢铁即有4000余种,它是如何被金属材料专业人员所熟悉、掌握并使用的呢?一个训练有素的耐磨材料人员从一个哪怕是陌生的钢号,寥寥几点说明,便可大致判断它的化学成分、主要性能、服役条件及大致生产成本,这里面的规律又是什么呢?

  嘿!朋友,“我”———金属“原野”上的一棵小草(40S i M n C r 2M o B R e ),是时下“当红”的一种高性价比耐磨材料,在水泥工业中有上乘的表现,然而“我”认得您,您可曾记得“我”吗?您说:哦,有点想起来了,好像还有42S i 2M n C r 2M o B R e 、38S i M n 2C r 2M o B R e等10多个“同门兄弟”呢。是的,“我们”是同一类或比“同门兄弟”还要近的关系,更“雷”人地讲,栏主认为这也许是不良企业“忽悠”您的手法之一。其实在市场经济年代,企业是以差异化和低成本为核心竞争力的,连纯净水都有“27层过滤”,再不就“有点甜”,说穿了还不都是一个水,想想这也就不足为奇了。

  “我”代表的是什么意思?大致化学成分如何?这些符号所代表的元素的主要作用是什么?它们相互交叉作用能产生什么样的机械性能?能满足您什么样的要求?不适于在什么条件下工作?或者更简单,“我”是钢还是铁?是生铁还是熟铁?是普通钢还是玛钢?……不是栏主有意绕弯子,我在与水泥业朋友20多年的交往合作中,清楚地知道要较为清晰的了解耐磨材料,就一定要先从最基本的钢铁编号认知开始,这如同学英文要先把字母认全一样重要。

  钢铁编号在世界各国都有明确的方法与规程。国际标准ISO 、美国标准ASTM 、日本为JISG 、德国为DIN ,我国则用GB /T 221-2000,有兴趣的朋友可以在机械设计手册中或上网找到满意答案。然而这毕竟是很专业的内容,各位若想掌握这方面的技能又不想多费劲的,不妨采用渐进法,即先记住几个主要结论和最基本的知识点,而后不断实践、提升。如果您感兴趣,不妨与栏主切磋一番:

  1.钢与铁统为铁碳合金,它们的区别在于含碳量的多少,当含碳量高于2.11%时谓之铁,反之为钢;就像矿渣掺多了硅酸盐水泥就成了普硅水泥,掺得再多就是矿渣水泥了。含碳量越高材料硬度越高,脆性越大,反之亦然。此外,熟铁是钢,玛钢是铁,千万不要搞错了。

  2.广义上,钢分碳素钢与合金钢。碳素钢是不加任何合金元素的钢,就像一杯白开水,品之无味,但便宜。碳素钢的编号很好记,就是它含碳量的万分数,若钢含碳量为0.45%,它就称为45号钢;反之35号钢则表示其钢中含碳量为0.35%。

  一般含碳量低于0.25%的称低碳钢,其韧性、塑性好,而强度、硬度低,适合做铁皮、铁丝;一般含碳量高于0.6%的称高碳钢,其韧性、塑性差,脆性大,而强度、硬度高,适合做刀具、模具;而含碳量介于0.25%~0.6%范围的称中碳钢,其强度、韧性、硬度适中,适合做轴料、齿轮。

  3.合金钢就像油井水泥或是大坝水泥,它是为了实现某种性能而加入特定的化学元素,这种有意添加进去的元素就叫合金元素,添加了合金元素的这种钢就叫合金钢。合金钢编号稍显复杂,但关键时刻到了,您一定要坚持下去!学会本条,您即基本具备初级钢号化学成分判断能力了。

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