耐磨損性能強(qiáng)的鋼鐵材料的總稱，耐磨鋼是當(dāng)今耐磨材料中用量最大的一種。
簡(jiǎn)史
耐磨鋼作為一種專用鋼大約始于十九世紀(jì)后半葉。1883年英國(guó)人哈德菲爾德(R0.A0.Hadfield)首先取得了高錳鋼的專利，至今已有100多年的歷史，高錳鋼是一種碳含量和錳含量較高的耐磨鋼，這個(gè)具有百余年歷史的古老鋼種，由于它在大的沖擊磨料磨損條件下使用時(shí)具有很強(qiáng)的加工硬化能力，同時(shí)兼有良好的韌性和塑性，以及生產(chǎn)工藝易于掌握等優(yōu)點(diǎn)，因此，目前它仍然是耐磨鋼中用量最大的一種(尤其是在礦山等部門)。近幾十年來，低、中合金耐磨鋼的開發(fā)與應(yīng)用發(fā)展很快，由于這些鋼具有較好的耐磨性和韌性，生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，綜合經(jīng)濟(jì)性合理，在許多工況條件下適用，受到用戶的歡迎。為了適應(yīng)礦山采運(yùn)機(jī)械與工程機(jī)械發(fā)展的需要，所研制的高硬度耐磨鋼板，20世紀(jì)70～80年代在國(guó)際上已形成系列并標(biāo)準(zhǔn)化。這類鋼是在低合金高強(qiáng)度可焊接鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它們一般采用軋后直接淬火并回火，或?qū)嵭锌剀垺⒖乩涔に囘M(jìn)行強(qiáng)化，可節(jié)約能源，且合金元素含量低，價(jià)格較便宜，但硬度高，耐磨，工藝性能尚可，由于具有了這些優(yōu)點(diǎn)使這類耐磨鋼板很受用戶歡迎。日、英、美等國(guó)的一些鋼鐵公司都生產(chǎn)這類耐磨鋼。
分類
耐磨鋼種類繁多，大體上可分為高錳鋼，中、低合金耐磨鋼，鉻鉬硅錳鋼，耐氣蝕鋼，耐磨蝕鋼以及特殊耐磨鋼等。一些通用的合金鋼如不銹鋼、軸承鋼、合金工具鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼等也都在特定的條件下作為耐磨鋼使用，由于它們來源方便，性能優(yōu)良，故在耐磨鋼的使用中也占有一定的比例。
生產(chǎn)工藝
耐磨鋼都是用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉的，產(chǎn)品以鑄件為多，近年0.來，鍛、軋等熱加工材正在增多。在一般機(jī)械中使用的耐磨鋼件的生產(chǎn)方法與其他工件并沒有太大的區(qū)別，只是在熱處理工藝或表面處理工藝方面應(yīng)有所要求，以達(dá)到保證耐磨性的需求。對(duì)于那些材質(zhì)冶金純凈度顯著影響耐磨性的鋼件應(yīng)采取精煉措施，并對(duì)有害雜質(zhì)和氣體提出限量要求。除基體外第二相的數(shù)量、形狀和分布往往對(duì)鋼件的耐磨性能有重大影響，此時(shí)需要從鋼的化學(xué)成分設(shè)計(jì)、冶煉、熱加工、熱處理(含熱機(jī)械處理)等等方面統(tǒng)籌考慮，以便從冶金因素方面力爭(zhēng)達(dá)到提高耐磨性的要求。
強(qiáng)化技術(shù)
磨損是發(fā)生在工件表面的過程，因此，強(qiáng)化工件表面就顯得十分重要。鋼的表面強(qiáng)化技術(shù)有著悠久的歷史，例如，滲碳技術(shù)至少可以追溯到兩干多年前中國(guó)的漢朝，而一千多年前的中國(guó)史書中已有關(guān)于碳氮共滲工藝的記載。近幾十年來，各種各樣的表面強(qiáng)化技術(shù)與裝備發(fā)展迅速，采取必要的表面強(qiáng)化及表面改性措施，不僅可以節(jié)約大量的原材料，而且可以賦予工件表面層以各種特殊的、作為整體材料難以得到的組織結(jié)構(gòu)與性能，從而取得最優(yōu)異的耐磨性能和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如今，表面強(qiáng)化技術(shù)已成為耐磨鋼(包括耐磨材料)的研究與應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向。
工藝發(fā)展
近年來鋼鐵材料的表面強(qiáng)化(潤(rùn)化)技術(shù)發(fā)展很快，有關(guān)新技術(shù)、新工藝層出不窮，針對(duì)不同需要可以選擇不同的表面強(qiáng)化技術(shù)來提高鋼件在各種類型磨損條件下的耐磨性，以價(jià)格較低廉的基體材料制作工件取代昂貴的合金鋼。滲碳、碳氮共滲、滲氮等工藝目前仍然是強(qiáng)化機(jī)械零件的主要措施，采用共滲、復(fù)合滲、滲硼、滲金屬、噴焊、堆焊、氣相沉積、電刷鍍、離子注入等工藝在不同機(jī)件的各種工況條件下都取得了提高耐磨性的明顯效果。此外，鑄滲、復(fù)合鑄造等鑄造工藝在耐磨鋼件的制造中也有應(yīng)用。
加工方法
編輯
1、鋼板切割方法適用于冷切割和熱切割。冷切割包括有水射流切割、剪切、鋸切或磨料切割；熱切割包括有氧氣燃料火焰切割（以下簡(jiǎn)稱“火焰切割”）、等粒子切割和激光切割。
2、切割方法：通過相關(guān)工藝試驗(yàn)，掌握鋼板各種切割方法的一般特性和切割厚度范圍。
3、高級(jí)別耐磨鋼的火焰切割方法與普通低碳和低合金鋼的切割一樣簡(jiǎn)單，在切割耐磨鋼厚板時(shí)，需要注意?。?！隨著鋼板厚度和硬度的增加，切割邊部出現(xiàn)裂紋傾向加大。為防止鋼板切割裂紋的產(chǎn)生，切割時(shí)應(yīng)遵循以下建議：
切割裂紋：鋼板切割裂紋類似于焊接時(shí)產(chǎn)生氫致裂紋，如果鋼板切邊產(chǎn)生裂紋，將會(huì)在切厚48小時(shí)至幾周內(nèi)才出現(xiàn)。因此，切割裂紋屬于延遲性裂紋，鋼板厚度和硬度越大，出現(xiàn)切割裂紋就越大。
預(yù)熱切割：預(yù)防鋼板切割裂紋最有效的方法，就是在切割前進(jìn)行預(yù)熱。在進(jìn)行火焰切割前，鋼板通常都要預(yù)熱，其預(yù)熱溫度高低主要取決于鋼板質(zhì)量等級(jí)和板厚，見表2.預(yù)熱方法可采用火焰燒槍、電子加熱墊進(jìn)行的，也可以使用加熱爐加熱。為確定鋼板預(yù)熱效果，應(yīng)在加熱點(diǎn)被面測(cè)試所需溫度。
注意：預(yù)熱特別注意，要使正個(gè)鋼板界面均勻受熱，以免接觸熱源的區(qū)域出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。
低速切割：避免切割裂紋的另一種方法就是降低切割速度。如果無法進(jìn)行整版預(yù)熱，則可以使用局部預(yù)熱法代替。使用低速切割方法防止切割裂紋，其可靠性不如預(yù)熱。我們建議切割前先對(duì)切割帶用火焰槍空泡幾趟進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度達(dá)到100°C左右為宜。其最大切割速度取決于鋼板等級(jí)和厚度，詳見舞鋼市盛捷物資有限公司。
切割后緩冷要求：無論對(duì)切割不見是否預(yù)熱，鋼板切割后的緩冷都會(huì)有效降低切割裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。如果切割后將其帶有溫?zé)岬牟灰娺M(jìn)行堆放，使用隔熱毯將其覆蓋，也可以實(shí)現(xiàn)緩冷，緩冷要求冷卻到室溫。
切割后加熱要求：對(duì)于耐磨鋼板的切割，切割后立即采取加熱（低溫回火），也是預(yù)防切割裂紋的有效方法和措施。鋼板切厚通過低溫回火處理，可以有效消除切割參與應(yīng)力（低溫回火工藝；保濕時(shí)間安5min/mm） 對(duì)于切割后加熱的方法，也采用燃燒槍、電子加熱毯和節(jié)哀熱爐的加熱方式進(jìn)行切割后的加熱。
4、降低鋼板軟化的措施鋼的抗軟化特性主要取決于它的化學(xué)成分、微觀組織和加工方式。對(duì)于熱切割的部件，部件越小，整個(gè)部件軟化的風(fēng)險(xiǎn)就越大。如果鋼板溫度超過200-250°C，鋼板硬度就會(huì)降低。
切割方法：鋼板在切割小型部件時(shí)，焊槍和預(yù)熱所供應(yīng)的熱量將會(huì)在工件中聚集。切割不見尺寸越小，切割工件尺寸不得小于200mm，否則工件就將有軟化的風(fēng)險(xiǎn)。消除軟化風(fēng)險(xiǎn)的最好的辦法是冷切割，例如水射流切割。若必須使用熱切割，則有限選擇等離子或激光切割。這是因?yàn)榛鹧媲懈罱o工件提供更多的熱量，因此提高了工件的溫度。
水下切割方法：限制和降低軟化區(qū)范圍的有效方法，在切割過程中使用水來楞伽鋼板及切割表面。因此，鋼板即可放在水中切割，也可以向切割面噴水進(jìn)行切割。使用水下切割方法可選擇等離子或火焰切割。水下切割具有以下特征：
切割熱影響區(qū)?。?/p>
防止整個(gè)工件的硬度降低；
減少切割工件變形；
切割后可以直接對(duì)工件進(jìn)行冷卻。