什么是耐磨钢

当材料在一段时间内相互摩擦时,就会发生磨损。一些磨损是故意的,例如打磨,打磨和爆破。但是,无意的磨损会导致组件故障,因此使用适当的材料来确保表面磨损不会导致结构或零件的意外崩溃,这一点很重要。虽然钢通常具有极好的耐磨性,但并非所有钢都相等。有几种类型的钢,特别是为了防止磨损,称为耐磨钢。

How Is It Made?

耐磨钢是由铁矿石,碳和其他合金元素制成的,类似于其他类型的钢。铁矿石被熔化在爆炸炉中,该炉子清除了可能存在的矿石中的不良物质。在此期间,添加了碳和其他合金元素。尤其是耐磨钢,具有额外的碳和合金元素,例如铬和锰。增加的量有助于使钢不易穿。预防氧化的物质也将其添加到熔融池中。

所有这些之后,对耐磨损的钢的形状,热处理并切割。

它是如何工作的?

耐磨钢的化学成分是使其比其他类型的钢更能免疫磨损的属性之一。有几种可以使用的合金增加了耐磨性。碳有助于阻断​​错位,从而增加钢的硬度和强度。添加的碳还使钢在加热和淬火时以增加硬度形成微观结构。还有其他元素可以添加到耐磨钢中,以增加其硬度值。还将铬和锰添加到耐磨钢中,以帮助减少磨损引起的负面影响。

热处理是有助于钢抗磨损的另一个因素。耐磨钢必须具有微观结构,使其具有高硬度。这部分是通过添加适当的合金元素来完成的。但是,仅此功能不足以确保形成适当的微观结构。钢还必须进行加热和快速淬火过程,以形成微观结构,例如马氏体和贝氏体,从而为钢提供所需的高硬度值。焊接或加热耐磨钢时必须注意。如果将它们加热到足够高的温度,则可能会对钢产生退火影响,从而导致其失去某些硬度,因此会失去其耐磨性。

有哪些类型可用?

有几种不同的耐磨钢等级。每个等级通常都符合特定的Brinell硬度价值,而不是其他用拉伸力和韧性制成的钢。这是因为硬度是试图增加耐磨性的最重要因素之一。

抗耐磨性钢的一种常见等级是AR400。名称为“ 400”表示Brinell硬度值。AR450和AR500与AR400相似,差异是更高的Brinell硬度值。虽然较高的Brinell硬度值较高,但AR400的形式更高。所有这三种耐磨蚀的钢都用于采矿设备,水泥浇注和成型设备,开挖设备和输送机系统等应用。

也有专有类型的耐磨钢。诸如Hardox 400和MAS500 AR之类的商业与已经提到的成绩相似。还有等级,例如Hardox 450 Cr。名称中的“ CR”意味着它已经被冷了。这些专有等级用于前面提到的类似应用。

耐磨钢的用途

耐磨钢最适合磨损高的应用,因此通常在有恒定运动或材料流动的情况下找到。从使用耐磨性钢中受益最大的行业是需要大规模材料处理的行业,例如采矿和建筑行业。

应用程序包括:

  • 在采矿/挖掘设备上穿零件,包括用于挖掘机和挖掘机的水桶,自卸车的衬里和推土机附件。
  • Conveyor belts used to transport material.
  • 垃圾箱,溜槽和料斗的衬里,可以看到材料流,例如采矿或水泥行业。

Abrasion resistant steels will typically be used as a liner to protect more permanent structures from wearing away. These liners are generally designed to be replaced at regular intervals.

虽然高碳含量使钢铁产品越来越硬,但它们也更脆,不适合所有应用。例如,不应将耐磨钢用作结构钢,因为脆性的性质可能导致过早失败。

什么是耐磨性(AR)钢板

耐磨性(AR)钢板是高碳合金钢板。这意味着由于添加了碳,并且由于添加合金而产生的碳和耐候性,因此AR更加困难。

在钢板形成过程中添加的碳大大增加了韧性和硬度,但降低了强度。因此,将AR板用于磨损和磨损是失败的主要原因的应用,例如工业制造,采矿,建筑和材料处理。AR板对于结构结构的使用不是理想的选择,例如桥梁或建筑物中的支撑梁。

淬火和钢化过程如何产生AR板

AR材料是通过淬火和回火锻造钢块或铸币块来创建的。在此过程时,修改了晶粒结构以提高韧性并促进形成性(或者减少脆性),从而导致材料的透过纪念碑。

淬火和回火(Q&T)是一个两部分的过程:

当将钢带到高温时,通常在1,500至1,650°F时会发生淬火,并用水迅速冷却。该过程允许晶体结构在钢内形成,从而增加硬度。

回火是将淬灭钢重新加热至临界温度以下(约300-700°F)的过程,然后使板在正常的空气温度下冷却。

材料的加热分解crystal structures formed at the time of the quenching process, while the long cooling enables the crystal structures to reform — preserving most of the hardness and strength, but increasing the overall ductility.

F是什么?

通常,耐磨钢被称为“ AR450F”和“ AR400F”(有时是“ AR500F”)。目前,带有或不带有“ F”的AR材料是可以互换的,但是(传统上)具有“ F”的材料简单地暗示它是“形成”的,并且可能在一定程度上弯曲而不会破裂。

当米尔斯同时创建了不可开发和形成的钢板时,形成的材料会更加昂贵。然而,更具竞争力的定价和需求减少导致了仅形式的AR钢的产生。

AR400与AR450与AR500+

在本文深入研究这些常见类型的AR钢之间的差异之前,很重要的是,AR钢不是由特定的化学反应控制,而是由一定程度的硬度控制。

A variety of mills may have different “recipes” for AR steel, but the produced material is subjected to a hardness test — called the Brinell Test — for determining the class in which it falls.

Brinell硬度数(BHN)是AR400,AR450和AR500之间的技术差异。BHN表示材料的硬度水平:

  • AR400:360-440 BHN通常
  • AR450:430-480 BHN
  • AR500:460-544 BHN通常
  • AR600: 570-625 BHN Typically (less common, but available)

因此,这在可用性方面意味着什么?您怎么知道项目需要哪个级别的硬度?

需要AR材料的项目通常是需要在脆性和硬度之间取得精确平衡的项目。随着硬度的增加,也会增加脆性,从而使材料难以形成,焊接和形状。对于某些项目而言,硬度至关重要,因此脆弱是妥协的。但是,在其他情况下,应形成和处理材料,因此应降低硬度的水平。

一般而言,就良好的外形性和良好的硬度而言,AR450和AR400是“甜点”。AR500和AR600的使用寿命将持续更长的时间,对于实际击败材料的项目而言,需要更少替换。

最终,客户及其团队将成为其项目需要哪种材料的最佳法官。显然,成本成为一个重要因素,因为有时值得拥有一种必须更频繁地更改的形式材料。