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堆焊复合耐磨钢板在水泥厂的应用
堆焊复合耐磨钢板在水泥生产上的应用非常普遍,它是以电弧堆焊的方法在普碳钢板上沉积一定厚度的耐磨合金层,复合界面为完全冶金结合,用普碳钢作基材,使得耐磨复合钢板既有的抗磨损性能又兼备了低碳钢板的特点,可以进行焊接、拼接、弯曲、卷弧、卷管、打孔等,这是铸造耐磨材料所无法实现的。的耐磨层厚度在堆焊一层时为3-5mm,堆焊2层可达6-10mm,焊道宽度在30-50mm。作为基材一般采用Q235钢板,厚度一般在6~20mm。堆焊层碳的质量分数可达4.5%~6%,铬的质量分数在25%30%。合金层的硬度在55~65HRC,金相组织为大量先共晶碳化物十共晶碳化物+马氏体十残留奥氏体。高耐磨的堆焊层和高韧性的母板复合在一起,使耐磨复合钢板兼备了高耐磨、抗冲击和可加工的特点。

长期以来,钢中氢、氧、氮被人们认为是有害的气体。但是,目前所知,在碳化铬复合耐磨钢板中氢、氧有害、但氮在一些钢板中的有益作用则远远大于它的不利影响。
(1)氢氢在钢板中有几个和十几个ppm(10-6)的固溶度,而且在奥氏体钢中的固溶度要大于在铁素体钢中的。当氢超过钢中固溶度时,钢在凝固过程中会有气泡形成。严重时,会引起钢锭上涨时或连铸坯中产生气泡,较轻时氢致细小气泡会在热加工过程中延伸而形成裂纹。此时进行塔形发纹检查,常常会因发纹不合格而判废。即使钢中仅残留少量、微细的发纹,也会引起钢板的塑、韧性下降,而钢的耐疲劳性能降低尤为明显。这与发纹在交变应力作用下成为了疲劳源有关。为使连铸板坯不产生氢致气泡,有的生产厂提出铁素体铬钢板[H]610-6,铬镍奥氏体钢[H]1010-6。但有的厂家提出,在钢板小方坯连铸中,希望钢中[H]210-6或310-6。研究氢在1Cr18Ni9Ti钢板的分布表明,氢在晶界处的浓度要比晶内高3-4cm3/100g。氢在钢内的不均匀分布,使钢晶界的塑性特征值比晶内相应的特征值低20%-25%。氢对Fe-Cr合金电位影响的研究表明,钢中含氢后,Fe-Cr的电位下降,说明合金的耐腐蚀能力降低。试验和曲线表明:在介质中有微量H2S存在的条件下,传统钢板易产生氢脆(SCC);而超级钢板只能在含有低量H2S的油气井条件下使用。氢还可引起钢板的组织结构产生变化。
(2)氧目前钢板的冶炼与氧密切相关。氧化期是通过氧的作用把炉料中残存的和过多的元素去掉;还原和精炼过程则是将阶段氧化了的有用的金属元素(例如铁、铬等)还原到钢中,再将钢中氧尽量去除;残余氧在钢中是有害的,而且主要是通过氧化物夹杂的形式而表现出来。在正确的脱氧条件下,钢板中的氧含量应0.03%;对钢的纯净度要求高的钢板,钢中氧量越低越好,例如2010-6或4010-6。
(3)氮一般认为,氮可促进钝化膜中铬的富集,提高钢的钝化能力;氮可形成NH3和NH4+使微区溶液的PH值提高;富铬的氮化物在金属与钝化膜的界面处形成,进一步强化了钝化膜的稳定性。

进口500中的金属由于在较高温度下强度降低,塑性提高,因此热塑性变形比冷塑性变形容易得多。工业生产中,钢材和许多零件的毛坯都是加热到一定温度后再进行压力加工的(热轧、热锻等)。
中金属材料的热变形(或热加工)和冷变形(或冷加工)的界限,是以再结晶温度来划分的。金属加热至再结晶温度以上进行变形,由塑性变形引起的加工硬化可以通过随后的再结晶过程加以消除。因此,把在再结晶温度以下进行的变形称为冷变形,把在再结晶温度以上进行的变形称为热变形。例如,纯铁的再结晶温度大约为600℃,在此温度以上的变形即属于热变形。钨的熔点为3399℃,其再结晶温度约为1200℃,因此即使在稍低于1200℃的变形仍然属于冷变形。
500耐磨钢板在热变形过程中,金属一方面由于塑性变形引起加工硬化,另一方面由于变形过程在再结晶温度以上进行,会因瞬时再结晶而使硬化得到基本消除。但在此过程中,因加工硬化与变形是同步的,而再结晶属热扩散过程,硬化与软化这两个因素常不能恰好相互抵消。例如,当变形速度大、加热温度低时,由于变形所引起的硬化因素占优势,所以随着变形过程的进行,变形阻力越来越大,甚至会使金属断裂。反之,当变形速度较小而加热温度较高时,由于再结晶和晶粒长大占优势,这时虽然不会引起断裂,但金属的晶粒将变得粗大,也会使金属的性能变坏。因此,热变形时应当认真控制金属的温度与变形程度,使两者的配合尽可能恰当。

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