新聞資訊
新型冶金復(fù)合雙金屬高耐磨材料的生產(chǎn)工藝
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-09-22
本文介紹了一種通過離心澆注+包覆熱擠壓工藝生產(chǎn)的新型冶金復(fù)合雙金屬高耐磨材料。其基層（內(nèi)外層）采用低合金高強(qiáng)度鋼16MnV或合金鋼35CrMo，復(fù)層（中間層）采用Cr26或GT2-4344。
本文介紹了一種通過離心澆注+包覆熱擠壓工藝生產(chǎn)的新型冶金復(fù)合雙金屬高耐磨材料。其基層（內(nèi)外層）采用低合金高強(qiáng)度鋼16MnV或合金鋼35CrMo，復(fù)層（中間層）采用Cr26或GT2-4344。對成品復(fù)合材料進(jìn)行性能檢測，復(fù)合材料復(fù)層耐磨材料Cr26硬度達(dá)到61HRC以上，GT2-4344硬度可達(dá)64HRC以上，Cr26體積磨損量在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下為10.33mm3，而GT2-4344僅為1.1mm3，其中16MnV/Cr26/16MnV和35CrMo/GT2-4344/35CrMo整體沖擊韌性分別為Ak=33.6J和31.7J，且復(fù)合材料的抗斷裂韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單金屬耐磨材料。
1、概況
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單一材料已經(jīng)很難滿足社會生產(chǎn)對材料綜合性能的要求。所以復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。由于采用離心澆注工藝生產(chǎn)復(fù)合材料具有工藝簡單、成本低廉、材料復(fù)合性能優(yōu)越的特點(diǎn)，越來越受到研發(fā)人員的重視。
常規(guī)金屬耐磨材料主要有高錳鋼、鎳硬鑄鐵、高鉻鑄鐵等，但常規(guī)材料由于難以在熱塑條件下變形（如軋制或鍛造），通常為鑄態(tài)條件下使用，隨著硬度的提高，沖擊韌性迅速下降，且難以焊接，應(yīng)用范圍受到限制。
常用耐磨材料復(fù)合工藝有離心鑄造、軋制復(fù)合法、爆炸焊接復(fù)合法、噴射沉積復(fù)合法、雙結(jié)晶器連鑄復(fù)合法等，本試驗(yàn)創(chuàng)新的采用了離心鑄造+包覆擠壓的熱變形方式生產(chǎn)耐磨復(fù)合材料，取得了成功。
2、耐磨復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝
2.1、復(fù)合材料的組合方式及其基本原理
該新型耐磨復(fù)合材料是由冶金結(jié)合的三層金屬構(gòu)成：復(fù)層（工作層）采用耐磨金屬材料；基層（支撐層和包覆層）采用普碳鋼、低/中合金高強(qiáng)度鋼；基層為復(fù)層提供使用過程中的韌性支撐和熱加工時(shí)的包覆作用；復(fù)層作為工作層，發(fā)揮其抗耐磨作用。
2.2、復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝
耐磨復(fù)合材料采用圖1所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)。其中離心鑄造是整個(gè)工藝過程的核心環(huán)節(jié)，通過高溫狀態(tài)下的熔合過程，使內(nèi)外層材料得到充分的相互熔合，具有很高的結(jié)合強(qiáng)度，以保證在后續(xù)的熱加工過程中高脆性的耐磨層不會發(fā)生剝離脫落分層。
2.3、工藝特點(diǎn)
1）采用離心澆注工藝成型的復(fù)合坯料，可以實(shí)現(xiàn)完全冶金結(jié)合的三層金屬復(fù)合管坯，復(fù)層耐磨材料與基層材料在熔融條件下實(shí)現(xiàn)結(jié)合，使其基層和復(fù)層之間實(shí)現(xiàn)完全的冶金結(jié)合，因此耐磨復(fù)合材料冶金界面結(jié)合強(qiáng)度高，保證了其后的熱擠壓變形過程不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
2）包覆熱擠壓成型：通過離心鑄造工藝在耐磨材料內(nèi)外表面包覆基層韌性材料，可避免熱塑性極差的耐磨材料在熱變形過程中出現(xiàn)開裂問題，以滿足高硬度耐磨材料的熱加工；擠壓（熱加工態(tài)）后耐磨層組織明顯細(xì)化，耐磨性明顯提高。
3）通過熱擠壓變形，大大擴(kuò)寬了材料的規(guī)格范圍，特別是在耐磨管材生產(chǎn)領(lǐng)域，如壁厚較薄，規(guī)格較長的管材，這類管材常規(guī)鑄造方法難以實(shí)現(xiàn)。
2.4、耐磨復(fù)合材料的性能特點(diǎn)
1）耐磨復(fù)合材料的工作層，既具有優(yōu)于常規(guī)耐磨材料的耐磨性能，又因熱變形細(xì)化晶粒的作用使其兼具有較好的沖擊韌性，而復(fù)層具有良好的焊接性能，當(dāng)作為長輸耐磨管線使用時(shí)，既可防止管線的脆性爆破，又為管線連接施工提供了極大的方便。
2）由于層間結(jié)合強(qiáng)度高，材料承受的沖擊能量可被高韌性的基層卸載，進(jìn)一步提高了材料的整體抗沖擊韌性。
3）可進(jìn)一步熱加工的特點(diǎn)，使其可進(jìn)行二次熱變形，如管件制作，可通過現(xiàn)有的熱推制工藝方便的生產(chǎn)各種耐磨管件。（注：圖示參見原創(chuàng)）
以上資料由上海艾荔艾金屬材料有限公司提供，歡迎新老客戶來電洽購。
本文來自上海艾荔艾金屬材料有限公司http://bt990.com.cn，轉(zhuǎn)載請注明出處。
前一頁：X光射線防護(hù)的方法和措施
后一頁：高阻尼鎂合金的研發(fā)