20Cr2Ni4A
§7-1 鋼的合金化

在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會(huì)發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對(duì)鐵碳相圖及對(duì)鋼的熱處理的影響來(lái)改善鋼的組織和性能
相互作用
合金元素與鐵、碳的相互作用
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

 幾乎所有的合金元素(除)都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金按其對(duì)α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類。
擴(kuò)大γ相區(qū)的元素-亦稱奧氏體穩(wěn)定化元素, 主要Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(diǎn)(γ-Fe α-Fe的轉(zhuǎn)變點(diǎn))下降, A4點(diǎn)( γ-Fe的轉(zhuǎn)變點(diǎn))上升, 從而擴(kuò)大γ-相的存在范圍。其中Ni、M等加入到一定量后, 可使γ相區(qū)擴(kuò)大到室溫以下, 使α相區(qū)消失, 稱為完全擴(kuò)大γ相區(qū)元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴(kuò)大γ相區(qū), 但不能擴(kuò)大到室溫, 故稱之為部分?jǐn)U大γ相區(qū)的元素。

縮小γ相區(qū)元素--亦稱鐵素體穩(wěn)定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、、等。它們使A3點(diǎn)上升, A4點(diǎn)下降(鉻除外, 鉻含量小于7%時(shí), A3點(diǎn)下降; 大于7%后,A3點(diǎn)迅速上升), 從而縮小γ相區(qū)存在的范圍, 使鐵素體穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區(qū)的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區(qū)的元素(如B、、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(jiàn)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(jiàn)碳化物形成元素有:M、Cr、W、V、N、Z、Ti等(按形成的碳化物的穩(wěn)定性程度由弱到強(qiáng)的次序排列)，它們?cè)阡撝幸徊糠止倘苡诨w相中，一含量高時(shí)可形成新的合金碳化合物。對(duì)奧氏體和鐵素體存在范圍的影響
擴(kuò)大或縮小γ相區(qū)的元素均同樣擴(kuò)大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區(qū), 且同樣Ni或M的含量較多時(shí), 可使鋼在室溫下得到單相 (如1Cr18Ni9和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過(guò)一定含量時(shí), 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻等)。
對(duì)Fe-Fe3C相圖臨界點(diǎn)(S和E點(diǎn))的影響
擴(kuò)大γ相區(qū)的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉(zhuǎn)變溫度下降, 縮小γ相區(qū)的元素則使其上升, 并都使共析反應(yīng)在一個(gè)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。幾乎所有的合金元素都使共析點(diǎn)(S)和共晶點(diǎn)(E)的碳含量降低，即S點(diǎn)和E點(diǎn)左移, 強(qiáng)碳化物形成元素的作用尤為強(qiáng)烈。
合金元素對(duì)鋼熱處理的影響

合金元素的加入會(huì)影響鋼在熱處理過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變。
1. 合金元素對(duì)加熱時(shí)相轉(zhuǎn)變的影響

合金元素影響加熱時(shí)奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。
(1)對(duì)奧氏體形成速度的影響: Cr、Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素與碳的親合力大, 形成難溶于奧氏體的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度;Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的擴(kuò)散速度, 使奧氏體的形成速度加快;Al、Si、M等合金元素對(duì)奧氏體形成速度影響不大。
(2)對(duì)奧氏體晶粒大小的影響:大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用, 但影響程度不同。強(qiáng)烈阻礙晶粒長(zhǎng)大的元素有:V、

 

雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板
是 大面積磨損工況使用的板材產(chǎn)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(guò)堆焊方法復(fù)合一定厚度的硬度較高、耐磨性優(yōu)良的耐磨層而制成的板材產(chǎn)品。

雙金屬?gòu)?fù)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(shí)由基體提供抵抗外力的強(qiáng)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(jié)合。通過(guò)專用設(shè)備，采用自動(dòng)焊接工藝，將高硬度自保護(hù)合金焊絲均勻地焊接在基材上。復(fù)合層數(shù)一層至兩層以至多層，復(fù)合過(guò)程中由于合金收縮比不同，出現(xiàn)均勻橫向裂紋，這是耐磨鋼板的顯著特點(diǎn)。
耐磨層主要以鉻合金為主，同時(shí)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。碳化物顯硬度可以達(dá)到HV1700-2000以上，表面硬度可達(dá)到HRc58-62。合金碳化物在高溫下有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，保持較高的硬度，同時(shí)還具有很好的抗氧化性能，在500℃以內(nèi)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(jìn)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(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，在維修現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程中具有省時(shí)、方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、水泥、電力、玻璃、礦山、建材、磚瓦等行業(yè)，與其他材料相比，有很高的性價(jià)比，已經(jīng)受到越來(lái)越多行業(yè)和廠家的青睞。

分類
耐磨板根據(jù)硬度，焊接工藝等不同主要牌號(hào)有:NM360，NM400，NM450，NM500。
常用規(guī)格
材 質(zhì) 厚度 寬度 長(zhǎng)度 備注
NM360 8 2200 8000 四切理計(jì)
NM360 10 2200 8000 四切理計(jì)
NM400 12 2200 8000 四切理計(jì)
NM500 16 2200 8000 四切理計(jì)
NM360 20 2200 10300 四切理計(jì)
NM450 25 2200 12050 四切理計(jì)
NM400 30 2200 8000 四切理計(jì)
NM360 35 2090 10160 四切理計(jì)
NM400 40 2200 8000 四切理計(jì)
NM400 45 2200 8000 四切理計(jì)
NM400 50 2200 8000 四切理計(jì)
NM360 60 2200 7000 舞鋼
NM400 70 2200 9500 四切理計(jì)
NM400 80 2200 8000 四切理計(jì)
耐磨板的厚度規(guī)格和常用焊絲一般有哪些:
耐磨板一般有3+3、4+2、5+3、5+4、6+4、6+5、6+6、8+4、8+5、8+6、10+5、10+6、10+8、10+10、20+20等;
耐磨板常用的焊絲型號(hào):LZ570、LZ590、LZ601、LZ606、LZ650等(焊絲直徑:2.4-3.2);

市場(chǎng)上常見(jiàn)規(guī)格:

型號(hào) 焊絲 等級(jí) 含量 母材厚度 合金層厚度 硬度
LWP150 LZ570 A 8-13 3-20 3-20 52-58
LWP150 LZ590 B 15-20 3-20 3-20 55-60
LWP150 LZ601 C 20-25 5-20 5-20 56-62
LWP150 LZ606 D 25-30 5-20 5-20 58-62
LWP150 LZ650 E 30-35 5-20 5-20 60-65
(LWP235型號(hào)類)
型號(hào) 焊絲 等級(jí) 含量 母材厚度 合金層厚度 硬度
LWP235 LZ570 A 8-13 3-20 3-20 52-58
LWP235 LZ590 B 15-20 3-20 3-20 55-60
LWP235 LZ601 C 20-25 5-20 5-20 56-62
LWP235 LZ606 D 25-30 5-20 5-20 58-62
LWP235 LZ650 E 30-35 5-20 5-20 60-65