雙金屬復合耐磨鋼板由低碳鋼板和合金耐磨層兩部分組成,抗磨層一般占總厚度的1/3-1/2。工作時由基體提供抵抗外力的強度、韌性和塑性等綜合性能,由耐磨層提供滿足指定工況需求的耐磨性能。
耐磨鋼板合金耐磨層和基體之間是冶金結合。通過專用設備,采用自動焊接工藝,將高硬度自保護合金焊絲均勻地焊接在基材上。復合層數一層至兩層以至多層,復合過程中由于合金收縮比不同,出現均勻橫向裂紋,這是耐磨鋼板的顯著特點。
耐磨層主要以鉻合金為主,同時還添加錳、鉬、鈮、鎳等其它合金成份,金相組織中碳化物呈纖維狀分布,纖維方向與表面垂直。碳化物顯微硬度可以達到HV1700-2000以上,表面硬度可達到HRc58-62。合金碳化物在高溫下有很強的穩定性,保持較高的硬度,同時還具有很好的抗氧化性能,在500℃以內完全正常使用。
耐磨鋼板具有很高耐磨性能和較好沖擊性能好,能夠進行切割、彎曲、焊接等,可采取焊接、塞焊、螺栓連接等方式與其他結構進行連接,在維修現場過程中具有省時、方便等特點,廣泛應用于冶金、煤炭、水泥、電力、玻璃、礦山、建材、磚瓦等行業,與其他材料相比,有很高的性價比,已經受到越來越多行業和廠家的青睞。
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耐磨板根據硬度,焊接工藝等不同主要牌號有:NM360,NM400,NM450,NM500。熱軋卷板進出口和國內貿易情況
(一)熱軋卷板鋼板進出口情況
隨著近十年來我國鋼鐵工業的迅速發展,熱軋卷板的產量與質量顯著,我國熱軋卷板進出口貿易從早年的凈進口逐步轉變為較為穩定的凈出口。
2005年前我國熱軋卷板基本呈凈進口的態勢。自2006年開始,隨著國內產能的快速增長,我國熱軋卷板出口量明顯上升。除金融危機后的2009年外,均為凈出口。其中2006-2008年出口量維持較高水平,這三年出口量均占國內產量的10%以上。2010年后熱軋卷板出口雖有所恢復,但出口量占國內產量比例較低,2011-2013年基本維持在3.3%-3.7%。
熱軋卷板國內貿易情況
國內鋼材銷售主要形式是鋼廠直供和鋼貿企業的流通市場,近幾年我國熱軋卷板直供比例逐漸增大,通過流通市場銷售的比例下降。據中鋼協統計的數據,2013年1-11月熱軋卷板直供比例38.2%,較2005年提高21.5個百分點,流通比例則從2005年的60.3%下降到43.8%。熱軋卷板直供比例增大主要原因是熱軋卷板產業集中度相對比較高,寶鋼、鞍鋼、武鋼等大型鋼廠均在提高直供比例。
合金元素與鋼板的相互作用
合金元素加入鋼中后,主要以三種形式存在鋼中。即:與鐵形成固溶體;與碳形成碳化物;在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。
1. 溶于鐵中
幾乎所有的合金元素(除Pb外)都可溶入鐵中 形成合金鐵素體或合金奧氏體 按其對α-Fe或γ-Fe的作用 可將合金元素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。
擴大γ相區的元素-亦稱奧氏體穩定化元素 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉變點)下降 A4點( γ-Fe的轉變點)上升 從而擴大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后 可使γ相區擴大到室溫以下 使α相區消失 稱為完全擴大γ相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等) 雖然擴大γ相區 但不能擴大到室溫 故稱之為部分擴大γ相區的元素。
縮小γ相區元素--亦稱鐵素體穩定化元素 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升 A4點下降(鉻除外 鉻含量小于7%時 A3點下降; 大于7%后A3點迅速上升) 從而縮小γ相區存在的范圍 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區的元素(如B、Nb、Zr等)。
2. 形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。
常見非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的次序排列),它們在鋼中一部分固溶于基體相中,一部分形成合金滲碳體 含量高時可形成新的合金碳化合物。
雙金屬復層耐磨鋼板是 大面積磨損工況使用的板材產品,是在韌性、塑性很好的普通低碳鋼或者低合金鋼表面通過堆焊方法復合一定厚度的硬度較高、耐磨性優良的耐磨層而制成的板材產品。
按結構分類
1、壓力容器用鋼板:用大寫R在牌號尾表示,其牌號可用屈服點也可用含碳量或含合金元素表示。如:Q345R,Q345為屈服點。再如:20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、8MnMoNbR、MnNiMoNbR、15CrMoR等均用含碳量或含合金元素來表示。
2、焊接氣瓶用鋼板:用大寫HP在牌號尾表示,其牌號可以用屈服點表示,如:Q295HP、Q345HP;也可用含合金元素來表示如:16MnREHP。
3、鍋爐用鋼板:用小寫g在牌號尾表示。其牌號可用屈服點表示,如:Q390g;也可用含碳量或含合金元素來表示,如20g、22Mng、15CrMog、16Mng、19Mng、13MnNiCrMoNbg、12Cr1MoVg等。
4、橋梁用鋼板:用小寫q在牌號尾表示,如Q420q、16Mnq、14MnNbq等。
5、汽車大梁用鋼板:用大寫L在牌號尾表示,如09MnREL、06TiL、08TiL、10TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL等。
Q345R鋼板容器板是鋼板中的一大類--容器中板
牌號表示方法:Q345R 16MnR 16MnG 。
例如:Q345R。Q—“屈”漢語拼音首位字母。345—屈服強度值。R:“容”漢語拼音首位字母。
根據2008年9月1日實施的《GB 713-2008鍋爐和壓力容器用鋼板》的新分類,16Mng和16MnR、19Mng合并為Q345R。Q345R是普通低合金鋼是鍋爐壓力容器常用鋼材,交貨狀態分:熱軋或正火,屬低合金鋼。性能與Q345(16Mn)的(16mm鋼板的屈服強度大于345Mpa)性能相近,抗拉強度為(510-640)之間,伸長率大于21%,零度V型沖擊功大于34J。Q345R工藝參考標準GB713-2008。
Q345R鋼是屈服強度為340MPa級的壓力容器專用板,它具有良好的綜合力學性能和工藝性能。磷、硫含量略低于低合金高強度鋼板Q345(16Mn)鋼,除抗拉強度、延伸率要求比Q345(16Mn)鋼有所提高外,還要求保證沖擊韌性。它是我國用途廣、用量 的壓力容器專用鋼板。