上世纪80年代以来,我国科研工作者根据高锰钢韧性富余硬度过低、高铬铸铁硬度很高韧性不足的状况,借鉴国外经验,结合我国资源,研发出多种耐磨合金钢,具有较高的韧性及硬度,综合机械性能优良,应用范围更广。按含碳量和合金含量分为下列3类:
1 低碳低合金钢
由于含碳量及合金含量均不高,热处理通常采用水淬,可获得足够高的韧性和较高的硬度,在较强烈冲击磨损条件下代替高锰钢。化学成分如表9,力学性能如表10。
2 中碳低合金钢
水淬低碳低合金钢有良好的韧性、较低的成本,但由于碳含量低,淬火后的硬度难以进一步提高,耐磨性不足,且水淬工艺控制不好的话,铸件容易开裂。为此,增加碳含量,提高其硬度并适当牺牲韧性,通过变质处理、采用油淬或空淬的方法提高钢的综合性能,满足低、中冲击高耐磨性工况条件的要求。化学成分如表11,力学性能如表12。
3 中碳中合金钢
由于中碳低合金钢的合金含量不高,淬透性差,油淬工艺复杂、成本高,因此又研制了适当提高合金含量、采用风淬的中碳中合金钢。具有代表性的是合肥水泥研究设计院89年鉴定的中碳多元合金钢,热处理采用风淬,金相组织为马氏体+弥散碳化物,力学性能为:硬度HRC42-55,冲击韧性15-50J/cm2,综合机械性能优异,在大型磨机衬板、隔仓板、篦板及颚板上应用,使用寿命是高锰钢的2-3倍。化学成分如表13,力学性能。综观国内金属耐磨材料现状,品种系列已基本齐全,其中以耐磨合金钢、高铬铸铁的发展最为迅速,可以满足各种生产规模水泥生产线的需求。