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钢球资讯:各种化学元素在耐磨材料中的作用


钢球资讯:各种化学元素在耐磨材料中的作用

磷:磷单独溶解在钢中很少,常以Fe2p,Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低,碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。为了保证性能,应遵循以下关系:C%=11.27-2.761×P%。生产中要控制磷含量≤0.08%:重要、复杂、厚壁件≤0.07%。

铬: 铬是碳化物形成元素。铬除与碳结合成碳化物外,其余部分溶于基体内,从而提高基体的电极电位,对抗腐蚀是有利的。若其含量较小时,可能会出现M3C型碳化物,使硬度和韧性都降低。若其含量较大时,结晶时碳化物数量显著增多,使韧性明显下降,同时由于基体中含碳量降低,导致基体的硬度降低,从而耐磨性下降。但现在已经有部分厂家采用特殊的生产和处理工艺解决了这个问题,使铬的含量最大可达到30%。

钒(钛):这两种元素是生铁中自然带入的,于微量合金元素,它们能形成硬度很高的碳氮化物,弥散在基体中,有利于提高基体的显微硬度和耐磨性,同时对晶粒的细化也是有利的。钼:钼的主要作用是细化基体,细化碳化物,提高基体的电极电位,提高耐蚀性。因价格高,加不经济。在金属型铸造条件下,加入少量即可起明显作用,实用于有特殊要求的耐磨钢球。

镍(铜): 镍(铜)是奥氏体形成元素,多加了组织中出现奥氏体。在屈氏体磨球中加镍主要作用是提高基体电极电位,提高耐蚀性,但多加不经济,微量即起作用
碳: 高锰钢铸件耐磨性不是含碳量越高越耐磨,而是有一个极限值,当含碳量>1.4%后铸态析出碳化物很多,水韧处理时碳化物不能完全溶到奥氏体中去,间隙固溶的碳化物也达到了饱和,这样不仅对耐磨性没有好处,而且降低材料的强度和韧性,服役时容易断裂。

硅:含硅量高,降低碳在奥氏体中的溶解度,碳化物在晶界上析出增多且肥大,水韧处理后,在晶界上留下较大的显微疏松,但为了完全消除,钢中的含硅量,控制在0.4—0.6%最佳,含硅量>0.8%对高锰钢各项性能无明显影响

锰: 是形成奥氏体的元素,对碳化物的形成也起作用,过高的锰将使组织中出现奥氏体,奥氏体组织不适宜作磨球,因为奥氏体磨球不论在干磨和湿磨中,都会造成大量破碎和剥落,但由于脱氧和去硫都用锰,因此锰的含量在耐磨球中不可以过高。

硫:由于钢中含锰量高,能生成大量的MnS从渣中排出。又由于是在碱性渣中熔炼,硫可顺利降低到0.03%以下。这样低的硫量对钢的强度、韧性和耐磨性均无明显影响。

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