耐磨材料范文

耐磨材料篇1

关键词：陶瓷材料；耐磨性能；显微结构

1 引言

近年来，先进结构陶瓷材料由于具有耐高温、抗氧化、优良的耐磨性能、低的膨胀系数以及耐腐蚀等优点而受到各国科研工作者广泛的关注，并且在一些工业领域已经获得了实际的应用，如刚玉瓷、氮化硅、氮化硼等，由于其具有较高的硬度以及良好的耐磨性能而在工业化生产用作磨具[1，2]。随着工业的飞速发展、烧结方式的优化、原料纯度的提高，人们趋向于改善传统陶瓷材料所固有的脆性的问题，使得先进结构陶瓷材料能够有更为广阔的发展空间。

将陶瓷用作耐磨材料是最近几十年才发展起来的，在20世纪八十年代，渐渐的出现一些如硼化物、碳化物以及氮化物之类的耐磨的陶瓷材料[3-6]，随后各国都投入大量的资源开始了研究，由于其发展较晚，所以对于陶瓷材料的耐磨损的机理也大多参照了金属材料，许多的研究者对陶瓷材料的磨损建立了模型[7-13]，提出了不同的磨损机理，但总的来说，影响陶瓷材料耐磨性能的因素主要有两方面：其一，材料本身的组织结构；其二，外部因素，诸如载荷、温度以及气氛等。本文主要从陶瓷材料本身出发，对陶瓷材料的耐磨机理进行了总结。

2 陶瓷材料耐磨性机理的研究

2.1力学性能对陶瓷材料耐磨性能的影响

在早期研究陶瓷材料的耐磨性能时，对比于金属材料，人们认为陶瓷材料的硬度跟磨损有很大的关系，但后来发现，陶瓷的硬度和磨损的关系并不是那么的明显，例如氧化铝陶瓷的硬度要高于TZP陶瓷[14，15]，但是耐磨性能并不一定高于TZP陶瓷，虽然硬度在一定的程度上能够反映晶界的结合强度，但是磨损最终是由于材料脱离磨损表面而形成的，所以陶瓷材料的硬度不再作为衡量磨损的一个预见性的指标。也有研究报道，陶瓷材料的脆性直接影响磨损率，并且构建了陶瓷脆性断裂的模型，并且推导出了一些公式，Evans等[7]认为陶瓷的磨损率符合以下关系式V=α・■E/H■・L，式中：V-磨损体积；W-载荷；KIC-断裂韧性；H-硬度；α-与材料有关的系数；E-弹性模量；L-滑行距离；从式中可以看出，随着材料断裂韧性的和硬度的提高，陶瓷的磨损率逐渐的降低，耐磨性越好。Fischer[16] 通过对氧化锆陶瓷材料耐磨性的影响的研究发现，陶瓷的磨损率跟断裂韧性呈现出一定的线性关系，他们的关系满足Wr=c・K■■，式中：Wr-磨损体积；KIC-断裂韧性；c-常数；这些研究表明陶瓷的断裂韧性越好，其耐磨性能也就越好。Wang等[17]通过对磨损状态的分析认为存在以下的关系式：V=C・■・■，其中：V-磨损体积；C-经验常数；P-载荷；D-滑行距离；σmax-滑行引起的最大切向应力；σD -陶瓷断裂的临界应力；Hv-显微硬度。这表明陶瓷的磨损还跟表面的应力状态密切相关，陶瓷断裂的R界应力越小，在相同的情况下，陶瓷的磨损变得更严重。

2.2陶瓷材料的显微结构对耐磨性能的影响

陶瓷材料的微观结构跟材料的宏观性能有着极大的联系，陶瓷材料的性能在很大程度上取决于其显微组织，其显微组织特征包括：晶相的种类，晶粒的大小、形态、取向和分布；位错、晶界的状况，玻璃相的形态和分布；气孔的形态、大小、数量和分布；各种杂质、缺陷、裂纹存在的开式、大小、数量和分布；畴结构的状态和分布等。陶瓷材料是晶粒和晶间组成的烧结体，耐磨性能跟材料的显微结构有着很大的联系，晶粒的大小，晶界相的组成，晶界上的应力的分布，气孔等等一些因素均会影响到陶瓷材料的耐磨性能。

2.2.1晶粒的尺寸对陶瓷耐磨性能的影响

在金属材料中，往往通过细化晶粒的强度从而来提高材料的力学性能，在工业化生产中，常常称之为细晶强化，晶粒的粒径越小，晶界的面积也就越大，晶界的分布也就会越曲折，这样有效地增加了裂纹扩展的路径，有助于分散材料内部的应力集中，有利于提高陶瓷材料的性能。对氧化铝、氧化锆陶瓷的耐磨性能研究发现[21，22]，当晶粒较小时，主要发生的是塑性变形和部分的穿晶断裂，产生轻微的磨损，当晶粒的尺寸较大的时候，材料的内部发生的主要是沿晶断裂，有大个的晶粒从材料的内部整体的拔出，产生严重磨损。

Yingjie he 等[23]通过研究四方氧化锆中晶粒尺寸对滑动摩擦的影响发现，当晶粒的尺寸从1.5 μm减小到0.18 μm时，TZP陶瓷的耐磨性能提高了8倍。当晶粒的尺寸小于0.7 μm时，耐磨性和晶粒尺寸符合Hall-petch-type关系，即W-1∝G-1/2，其中：W―磨损量；G―晶粒的尺寸，这时磨损主要产生的是塑性变形和微裂纹的扩展，对于晶粒的尺寸超过0.9 μm时，随着晶粒尺寸的增大，陶瓷的耐磨性能是逐渐降低的，此时的磨损机制主要是沿晶断裂所造成的晶粒拔出，从而造成严重磨损。Lee等[18]研究Y-TZP陶瓷也发现，大晶粒的材料去除率高，减少晶粒的尺寸能够提高陶瓷的耐磨性能。Wang等[24]研究也表明小晶粒的氧化铝陶瓷比粗晶粒的氧化铝陶瓷具有更高的抗磨损突变性能。Dogan等[25]指出：材料的缺陷随着晶粒尺寸的增大而不断的增大，大尺寸的缺陷造成在磨损的过程中材料的去除量增加，从而引发严重磨损，如图所示，通过比较细晶材料和粗晶材料，细晶材料即便是发生多处的晶粒拔出的现象，在整体材料的去除量上也可能小于粗晶材料单个或者几个晶粒的去除量，在整体上的表现就是粗晶材料的磨损率要高于细晶材料。

2.2.2 气孔率对陶瓷耐磨性能的影响

陶瓷制品当中，气孔对陶瓷的性能有着很重要的影响，气孔相当于一种缺陷的存在，它会造成应力的集中，加速裂纹的扩展，降低晶粒之间的结合强度，严重影响陶瓷制品的力学性能。Tucci等[26]指出在摩擦力的作用下，气孔之间可能会彼此连接起来形成裂纹源，加速材料的磨损。Wotton[27]发现，气孔的存在会极大的降低陶瓷制品的耐磨性能。M.C.gui[28]研究发现在不同的载荷的情况下，陶瓷的磨损率并不一样，在低载荷时，气孔不会造成裂纹的扩展，而在高载荷的情况下，气孔变得不稳定，会在气孔处形成裂纹，并且还会导致裂纹的扩展，此时，制品会表现出极高的磨损率和较小的抗磨损突变性能，也有研究[29]表明在不同的载荷下，当气孔率增加时，容易造成晶间断裂，引发磨粒磨损，加速磨损的过程，如图2所示。

2.2.3 晶界相以及晶间杂质的影响

陶瓷是由晶粒，晶界相和气孔等组成，在烧结的过程中，加入到陶瓷当中的一些添加剂和一些杂质成分主要是以第二相或者玻璃相的形式存在于晶界上，他们的存在会对晶粒之间的结合强度造成一定的影响，在陶瓷摩擦磨损的过程中，裂纹很容易在晶界处产生，较低的晶界结合强度会造成在磨损过程中的沿晶断裂，引起整片晶粒的拔出，造成严重磨损。

对氧化锆的耐磨性能研究[30]中发现，在ZrO2陶瓷当中添加适量的CaO、MgO和SiO2能够提高陶瓷的耐磨性能，这是由于在晶界处生成了第二相，能够降低晶粒间的微观应力，提高了晶界结合强度，降低了晶粒被整体拔出的几率。对于氧化铝陶瓷[31]来说，由于晶粒在各向异性生长时会在晶界处产生残余的应力，当在其中加入稀土添加剂Sm2O3，有效的促进了晶界上第二相六铝酸钙的形成，降低了晶界处玻璃相的含量，有效的缓解由于热膨胀系数不同而造成的晶界处的应力集中，增强了晶界结合强度，使得陶瓷的耐磨性能得到提高。L.esposito[32]研究了显微结构对氧化铝陶瓷耐磨性能的影响发现，第二相的组成和玻璃相的组成决定材料的磨损特性，细晶的氧化铝陶瓷制品的磨损率受玻璃相的影响比粗晶的大，也有研究表明，热压烧结的陶瓷的磨损率比无压烧结的耐磨性能要好得多，这是因为，第一方面，热压烧结有效地降低了陶瓷制品内部的气孔率，其次，热压烧结能够降低晶粒之间的微观应力，有利于提高晶界结合强度，最终提高陶瓷的耐磨性能。多晶陶瓷的添加剂一般会以玻璃相的形式存在于陶瓷晶界上，在摩擦的过程，产生的高温会降低玻璃的粘度，从而引发塑性变形，若邻近的晶界的应力不能相适应则会引发晶界处的裂纹，引发严重磨损。

3 总结

由于陶瓷材料在工业领域表现出的卓越的性能，研究掌握影响陶瓷的耐磨性能的机理，使之更好的服务于现代化工业显得尤为紧迫，各国的科研工作者已对此开始了广泛的研究工作，但是由于材料的磨损机理在不同的工作环境下是不一样的，对不同耐磨材料磨损的机制，磨损的失效缘由进行系统的分析，通过分析得出结论，然后构建材料耐磨性和材料组织结构性能之间的关系，深入剖析影响材料耐磨性能的机理，制备出性能优良的耐磨陶瓷材料，可以大大的减少磨损，有利于提高机械设备和零件的使用安全年限，具有非常重要的理论意义和巨大的社会效益。

参考文献

[1] E. Gugel， Non Oxide Ceramics（Silicon Carbides， Silicon Nitride， Sialon）[J].Ceramics for future Automotive Technologies， ed. H. Krockel et. D. Reidel Publishing Company， 1982.

[2] 李志宏，宜云雷，w博.强势发展中的超硬材料行业[J].金刚石与磨料磨具工程，2004（4），60～65.

[3] D.H.Buckley， Friction and Wear Behaviour of Glasses and Ceramics[J]. Plenum， New York， 1974.

[4] C.S.Yust， Low Speed Seiding Damage in TiB-Ni Composites， Wear of Materials[J]. ed. K. C. ludema， ASME， New York， 1983， 167～173.

[5] R.H.J.Hannink and M.J.Murray， Magnesia-Partially Stabilized Zirconias（Mg-PSZ） as Wear Resistant Materials[J]. Wear of Materials， ed. K. C. Ludema，1983， 181～186.

[6] P. K. Mehrotra， Mechanisms of Wear in Ceramic Materials， Wear of Materials[J]. ed. K. C. Ludema， 1983， 194～201.

[7] A.G. Evans and D. B. Marshall. Wear mechanism in ceramics[J]. Fundamental of friction and wear of material， 1981： 439～446.

[8] K. Kato， Tribology of ceramics[J].Wear， 1990， 136： 117～123.

[9] B. Y. Ting， W. O. Winer. Friction-induced thermal influence in elastic contact between spherical asperities[J].ASME， J. Tribol.， 1989， 111： 315～321.

[10] S. J. Cho， B. J. Hockey， B. R. Lawn et al. Grain-size and R-curve effects in the abrasive wear of alumina[J].J. Am. Ceram. Soc.， 1989， 72（7）： 1249～1255.

[11] Y. S. Wang， S. M. Hsu， R. G. Munro. A new model for alumina sliding wear[J].Proc. Japan Int. Tribology Conf.， Japan Society of Tribologists， Tokyo， 1990， Vol.2： 1225.

[12] H. Y. Liu， M. E. Fine， H. S. Cheng， A model for microfracture controlled sliding wear in ceramics： Grain size dependence， presented at 93th Annu. Meet of the Am. Ceram. Soc.， Cincinnati， OH， 1991： 1011～1015.

[13] L. B. Siblely， C. M. Allen. Friction and wear behavior of refractory materials at high sliding velocities and temperature， Wear， 1962， 5： 312～320.

[14] C. Piconi， G. Maccauro. Zirconia as a ceramic biomaterial， Biomaterials， 1999，20： 1 ～25.

[15] 王东方，毛志远. 四方氧化锆多晶瓷的磨料磨损[J].硅酸盐学报，1996， 23（5）：518～524.

[16] Fisher T E， Anderson M P， Tahanmir S， et al. Friction and wear of tough and brittle zirconia in nitrogen， air， water， hexadecane containing stearic acid， Wear，1988， 124： 133～148.

[17] Wang Y S， Hsu S M， Munro R G. A wear model for alumina sliding wear， Proceeding of the Japan Int. Trib. Conf.， Nagoya， 1990： 1225～1230.

[18] Seung Kun Lee， R. P. Jensen， M. J. Readey， Effect of grain size on scratch damage in Y-TZP ceramics， J. Mater. Sci. Lett.2001， 20： 1341～1343.

[19] Bikramjit Basu， Jozef Vleugels Omer Van Der Biest， Microstructure-toughness-wear relationship of tetragonal zirconia ceramics， J. Eur. Ceram. Soc.， 2004，24：2031～2040.

[20] Gulgun M， Putlayev， Valevy， et al. Yttrium in polycrystalline α-alumina， J. Am.Ceram. Soc.， 1999， 82： 1849～1859.

[21] Zum Gahr K H， Bundschuh W， Zimmerlin B， Effect of grain size on friction and sliding wear of oxide ceramics， Wear， 1993， 162-164：269～279.

[22] Mukhopadhyay A K， Mai Y M， Grain size effect on abrasive wear mechanisms in alumina ceramics， Wear， 1993，162_164：258～268.

[23] Yingjie He， Louis Winnubst， Anthonie J， Burggraaf， Grain-size dependence of sliding wear in tetragonal zirconia polycrystals， J. Am. Ceram. Soc.， 1996，79（12）：3090～3096.

[24] Y. S. Wang， S. M. Hsu. The effect of operating parameters and environment on the wear and wear transition of alumina， Wear， 1996， 195， 90～99.

[25] C. P. Dogan， J. A. Hawk. Role of composition and microstructure in the abrasive wear of high-alumina ceramics， Wear， 1999， 225-229： 1050～1058.

[26] Tucci A， Esposito L. Microstructure and tribological properties of ZrO2 ceramics， Wear， 1994， 172： 111～119.

[27] A. Wootton， M. Mirande-Martinez， R.W. Davidge， et al. Wet erosive wear behaviour of fine-grain zircon ceramic， J. Eur. Ceram. Soc.， 1996， 16： 483～491.

[28] M.C. Gui， S. B.Kang， J. M. Lee. Influence of porosity on dry sliding wear behavior in spray deposited AlC6CuCMn/SiCp composite， Materials Science and Engineering， 2000， A293： 46C156.

[29] lhaqq A. Hamid， P.K. Ghosh， S.C. Jain， Subrata Ray. The influence of porosity and particles content on dry sliding wear of cast in situ Al（Ti）CAl2O3（TiO2） composite， Wear， 2008， 265：14-26.

[30] Ajayi O， Ludema K C. The effect of microstructure on wear of ceramic materials， Wear， 1992， 154： 371～385.

[31] 茄螅吴伯麟.稀土Sm2O3对98 氧化铝陶瓷耐磨性能的影响[J].人工晶体学报，2015：44（9）：2480～2483.

耐磨材料篇2

关键词：循环流化床；耐火耐磨材料；施工

循环流化床锅炉在运行中，含有燃料、燃料灰、石灰石及其反应产物的物料，在循环过程中一部分为外循环，即在炉膛-旋风分离器-回料阀-炉膛这一封闭的循环回路里处于不停的高速循环流化状态；一部分为内循环，即颗粒较大的物料在重力的作用下在炉膛内回落。由于在炉膛-分离器-返料器构成的循环回路中存有大量的物料反复循环流动，若耐火耐磨材料施工质量不高，均会严重地影响循环流化床锅炉的正常运行。

1工程概况

越南锦普(Cam Pha)一、二期1X300MW机组，两期安装四台由哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的HG―545/17.6―L.MN32循环流化床锅炉；炉墙砌筑及浇注料施工部位包括：炉底水冷布风板，炉内下部四周水冷壁表面，炉膛内的过热器低温、过热器中温下端表面及其穿墙处的四周前部分表面，炉膛出烟口内表面及与出烟口相邻的后墙表面及左右侧墙表面，水冷壁顶棚，水冷壁炉膛范围内的角部，旋风分离器内表面，回料阀和料腿内表面、旋风分离器出口烟道内表面、尾部烟道入口立管及集箱表面等。

每台炉砌筑和浇注的工作量相当大，耐磨耐火砖、耐火保温砖，保温砖共110000块，浇注耐磨耐火材料335m3，浇注耐火保温浇注料约350m3；抓钉、拉板（重20吨）的焊接工作量相当大；分布位置广，抓钉型号、布置尺寸多样化。但不能出现有错焊漏焊，因此监控工作量大。一台循环流化床锅炉的炉墙砌筑及浇注需要工期为75天，此类炉的炉墙砌筑及浇注施工必须要保证有足够的工期时间才能确保质量。

2耐火耐磨材料施工关键工序过程控制

2.1耐磨耐火材料的施工原则

2.1.1根据具体情况能够预制的部件在安装前整体预制施工；

2.1.2对于不能预制的部件在安装检验合格后现场施工；

2.1.3对于施工连续的部位，从下到上施工；

2.1.4对于有外护板的复合结构，从外到内施工；

2.1.5对于普通耐磨耐火砖墙，各层同时施工立体方向上不允许交叉作业

2.1.6水平方向上或不连续的部位，可以交叉作业

2.2耐磨耐火浇注料施工

浇注料施工重点抓好销钉焊接、沥青涂刷、配水搅拌、制模固定、振捣、脱模保护、尺寸保证、测点准确等几个环节，严格按照材料厂家和锅炉厂要求进行施。

2.2.1销钉、抓钉安装

水压前应将在运输和安装过程中碰掉的及受热面组合焊口处等相关区域的销钉补齐,在给煤口、回料口、风管口以为炉膛上部拐点处应适当加长及补焊抓钉,保证按设计的密度布置销钉。浇注前, 在所有预埋金属件、抓钉等金属表面涂刷1层厚度> lmm 的沥青漆或包扎上可燃物。

2.2.2配料、配水、搅拌控制

配料严格按材料厂家的材料说明书的要求进行过磅配料及配水，且计量准确设专人负责。搅拌浇注料用水必须是清洁水(如饮用水) , pH 在6~ 8。加料加水注意先后顺序及搅拌和搅拌时间，不允许随意加水，不允许任意提前或延长搅拌时间，水量不得加到一处，浇注料要充分混合。需要在浇注料另加钢纤维的在加水混湿过程中加入，不得成团掺入。待符合要求的搅拌好的浇注料倒出后立即运走，浇注料倒出料筒后无论运走与否，不允许再回到料筒中重复搅拌使用；在每次施工结束后，应及时把料筒清洗干净，以备下次使用；记录好配料加水量、搅拌时间等各项记录。

2.2.3制模板前检查

锅炉的安装尺寸要符合耐磨耐火材料的设计及施工要求。制模前需认真检查销钉、钩钉、支承件是否满足图纸要求，是否补焊全并焊接牢固，临时金属件是否割除。检查所有该涂刷沥青的金属件是否达到要求，浇注部位是否清理干净。

2.2.4制模板控制

浇注料制模是一道非常关键的工序，模板制的好与坏直接影响浇注料的质量。模板控制重点验收其牢固性和尺寸的准确性。模板必须牢固，拼装严密，保证浇捣时无移位和无松动现象。木模要按照施工图几何尺寸及浇注厚度进行木模放样，预制拼装，接口严密，制模用15厘模板及木方拼制，宽度≤500mm；异形模用木方拼制，在外表面覆盖一层三厘板，表面刷两道脱模剂，保证浇注料施工厚度及施工后表面光洁无麻面。模板必须经过验收后方可施工。

2.2.5浇捣控制

在浇捣浇注料时，每次加料高度控制在200~300mm范围，大于50mm厚度的部位浇注采用插入式振动棒振捣，在振捣时采用“快入慢出”手法连续振动，以防留下孔洞及漏振，每点振动时间不宜过长，以防细粉料上浮。振动过程中，振动棒不得过多碰撞模板、钩钉。在浇注大于50mm厚的浇注料时，面积大于10m2部位，分两个点同时施工；保证拌运到的料在规定时间内浇注完，小于50mm厚的部位的浇注，优先使用能自流平、自动脱气的自流浇注料施工。使用流动性普通的振动浇注料，在振动时Ø35mm振动棒，在棒头端部焊接Ø1 6mm圆钢300mm长，将其伸入模板内进行振动，或采用木榔头沿水平方向向侧面轻轻的振动模板，以保证浇注料的密实，不出现蜂窝麻面，但不宜过频过重的敲击，更不允许垂直模面用力敲击，以防模面泛浆严重。浇注料施工后严禁二次施工进行修补抹面找平。

2.2.6膨胀缝的预留

由于浇注料的膨胀系数与钢材膨胀系数不一致，为钢材的一半左右。一般情况有四种方式解决浇注料的膨胀：一是在销钉、金属表面涂刷沥青漆的方式，厚度不低于1mm。二是大面积浇注部位，每800~1000X400分块浇注，从侧面粘贴膨胀缝材料来留设膨胀缝。三是在风帽、仪表管件、金属穿墙件表面缠绕2mm厚的陶瓷纤维纸作为膨胀缝。四是可塑料施工时可用小刀切出厚度一半缝隙，和在可塑料上扎孔来解决膨胀的问题。 浇注料膨胀缝预留非常重要，直接影响浇注料的热养生和寿命，施工中要科学地设置膨胀缝，防止浇注料在烘炉中发生网状裂纹和贯穿性的裂纹。因此在浇注料施工中严格执行该要求，防止通过烘炉和试运检查，发生超标的裂纹。

2.2.7 测点孔的预留

浇注料施工中重点防止测点的标高和角度偏差，若温度和压力测点标高不一致将导致锅炉内部参数的差异，使得部分测点为废点。特别是炉膛下层压力测点，由于下床压是反映物料数量和厚度的最为重要的依据，若数值不准将直接影响锅炉的排渣和燃烧。施工中还要防止浇注料振捣时使测点套管松动，角度发生偏差导致一次元件安装困难。

2.2.7 几个施工关键部位

返料口、人孔、落煤口、一二次风口等开口处，以及密相区过度段是施工必须要重视的特殊部位，在施工中应认真、仔细施工，并按技术讨论通过的有关详图进行技术处理。

涉及错位安装的几个部位，一定留好膨胀缝，如回料阀非金属膨胀节处的浇注料要按照图纸留好膨胀间隙，防止运行中管道膨胀受阻。

旋风筒顶部与中心筒交接、直圆筒墙与顶部浇注交接以及靶区的施工非常重要，必须在施工前编制详细施工操作方法和编制分部施工作业指导书，做到施工方法，施工质量才能得到有效保证。

2.3炉墙砖砌体施工

炉墙砖砌体主要设计在由钢板制成的旋风分离器、出口烟道内表面的底部及侧墙作防磨的轻型炉墙结构。

为保证砌筑后砌体断面尺寸误差在许可范围内，有效地消除壳体的变形，应先砌筑耐火砖，然后再砌筑保温砖，并按规定留出垂直和水平方向的膨胀缝，炉墙内外必须保持平整，砌体不准有凹凸不平或有个别砖突出现象。砖体的砌筑必须错缝和压缝，不得使内外墙的直缝相对。炉墙内各层次的保温砖垂直砖缝不但同样需要错开，而且保温砖及左右方面都必须错缝砌筑，不允许使用四分之一砖来砌筑，以保证炉墙的严密性和砖体的良好牵拉。

砌筑时采用上刀灰砌法，砌砖时将灰浆打饱满，沿水平线放下，然后用锤轻轻敲定砖面，直至砖的上棱角和线绳水平为止。砌砖时遵循“上跟线、下跟棱、左右相邻要看平”的原则。

2.3.1耐磨耐火砖砌筑

砌筑耐磨耐火砖采用高强耐磨泥浆，泥浆( 在1 000 ℃下) 的强度＞ 3 MPa、黏结时间＞ 90 s，且具有较好的和易性和涂抹性，桶装泥浆开封后应尽快使用完，如发现结块、涂抹性不好要停用。采用干粉调制泥浆时，应使用洁净清水，并称量准确、搅拌均匀，不得在调制好的泥浆内任意加水或结合剂。不同品种牌号的泥浆不应混用，当天搅拌的泥浆须当天用完。砌筑砖缝要≤2 mm ，且保持砖缝均匀，不允许有≥3 mm的砌缝。异形砖的砌筑要严格按照图纸施工。如个别异形砖的砌缝大于3 mm，使用的泥浆要另行调制。

2.3.2耐火保温砖砌筑

耐火保温砖砌筑采用保温耐火泥。炉墙应按设备图纸设计位置及要求留出膨胀缝，其宽度误差为± 3 mm，边界错牙≤2 mm ; 膨胀缝内不得夹杂任何杂物，如灰浆、砖块等，缝内填塞直径稍大于间隙距离的无尘石棉绳或硅酸铝纤维板，并与耐火砖墙的平面取齐，不得出现外伸或内凹现象。耐火砖内墙与保温砖外墙，除设备技术文件有规定外，一般不允许牵连砌筑。相对的两块拉钩砖应对齐，其向火面应与所在墙在同一平面上，拉钩砖靠向火面的一端应略低，一般以10 mm 为宜，拉钩砖与固定管之间的间隙应用保温材料填实。

为保证砌筑后砌体断面尺寸误差在许可范围内，有效地消除壳体的变形，应先砌筑耐火砖，然后再砌筑保温砖。保温砖与硅钙板间的间隙用13号保温料填充严实。对圆形结构，必须使用锁砖，以保证砌体的稳固。锁砖为楔形结构，大头朝里，小头为工作面。严禁出现方型或里小外大的楔形锁砖。砖切割时，只能从一个方向进行切割，不能从两个方向进行。

2.3.3砌筑施工几个注意要点

2.3.3.1锥段砌筑主要控制直径的偏差，由于其直径随高度不断变化，锥段的直径控制比较困难。采用“环形绳测量法”是一个非常有效的控制方法。在锥段的上、下通过八至十根绳对锥段的直径进行控制。砌筑完一环后应及时测量直径，对直径偏差较大的地方应该用木榔头轻轻的敲打耐火砖，校正直径，不要让这一环的直径误差累计到下一环。

2.3.3.2圆形结构，必须使用锁砖，以保证砌体的稳固。锁砖为楔形结构，大头朝里，小头为工作面。严禁出现方型或里小外大的楔形锁砖；以保证一个圆环砌体的稳定。砖切割时，只能从一个方向进行切割，不能从两个方向进行。对圆形砌筑容易出现砌筑不圆，相邻砌体的圆弧砌偏的现象。须采用“样板砌筑法”，制作圆弧样板进行砌筑

2.3.3.3直墙砌筑，砌筑前检查炉壳尺寸偏差，在垂直方向上拉线，以保证墙体的垂直度。将水平线画在金属壳上，保证砌体的平整。挂钩砖应砌筑在设计位置，并放线保证每层挂钩在一垂线上。挂钩砖不能有松动现象，挂钩不能过长或过短。

2.4养护与烘炉

耐火耐磨内衬的养护条件包括温度、时间和湿度。耐磨浇注料的养护对湿度的要求不严格，自然干燥即可，但对温度、时间有一定要求,最好环境温度大于5℃，时间大于5天，而后可转入烘炉阶段。

锅炉中砌筑大量的定型耐火砖和大量的浇注料，含水量较大，靠常温是难以达到要求的，所以必须经过烘炉才能清除水分，这一过程要根据环境条件和炉体状态、耐磨耐火材料特性，按《循环流化床锅炉烘炉方案》进行，制定烘炉曲线图，按图进行烘炉过程，以达到缓慢加温、使衬里材料的水分缓慢挥发，使衬里材料的物理特性、化学反应更趋合理和完善，使耐磨耐火材料的性能达到稳定和最理想，以适应其在长期高温下稳定。

3结束语

随着循环流化床锅炉的广泛应用，关于循环流化床锅炉的施工工艺的探讨越发深入，特别是耐磨耐火材料的施工好坏直接影响到锅炉的经济安全运行。对于循环流化床锅炉来说，耐磨耐火材料的自身质量、现场施工措施的合理性以及施工的整体过程控制是关系循环流化床锅炉能否安全运行的关键。

参考文献：

[1] 李震.耐磨耐火材料技术条件与检验方法[A].DL/T902-2004电力标准说明，技术交流论文集[C].桂林， 2005.

耐磨材料篇3

关键词：金属耐磨材料；水泥单位；应用

中图分类号：TQ172 文献标识码：A

1　概述

我们在分析一种材料是否有强大的抗磨性能的时候，首先会看其硬度，Hm，而最为关键的是材料和磨料硬度，Ha，之间的应对比。如果此比例，超出了设定的范围，那么抗磨性能就会受到影响。

通常当比例低于或者是等于零点五到零点八的时候，我们称之为硬磨料的磨损，如果在这种情况下，提升物质的硬度不会对抗磨性能有一定的影响。

而当比例大于上述的数值的时候，我们称之为软磨料磨损，　如果在这种情况下，提升物质的硬度会对抗磨性能有显著的影响。

金属耐磨材料一般都指的是耐磨钢，能抵抗磨料磨损的钢。目前，它并为被划分为单独的种类，得到认可的是高锰钢

2　用到水泥单位中的材料

水泥单位中出现的磨损问题，大多数为磨料带来的问题。常见的耐磨料通常被用到磨机衬板、隔仓板、篦板，球、段，破碎机锤头、板锤等。深入的分析它们的材料我们可以将其有效地分成如下的一些种类

2.1　高锰钢系列

它在很早的年代中地位非常的关键，这主要来自于它的独特的优势特征，比如具有强大的韧性，当遇到非常高的冲击力的时候就会发生硬化。不过它也也存在一些不利现象，比如，经常会发生一些形变现象，而且没有强大的抗磨性能。已从非强冲击条件下应用的易损件中退出，但是在强冲击负荷下应用的易损件中，它的地位仍然非常的显著　。

普通高锰钢以及为了提高屈服强度添加各种合金元素的合金高锰钢，在大型破碎机锤头、板锤、反击板、篦板、颚式破碎机颚板及圆锥破碎机内外锥等易损件中，占据的位置非常的高。

2.2　合金钢系列

低碳中合金、中碳低合金、中碳中合金、低碳高合金等各种合金钢，因为它的化学组成以及热处理措施等能够在非常广的领域中改变，最终产品的机械性能指标差距很大，硬度HRC40-60，冲击韧性ak10-100J/cm2，所以，我们通常是结合容易发生问题的部件的使用情况，来探索它们的耐磨特点，合理的使用它们的化学机理，以此来获取最佳的效益。

中碳低合金钢有许多优势条件，比如不需要使用较多的合金，活动费用不高，通常是通过水淬等的方式来获取硬度的，符合容易发生问题的部件的抗磨使用时间。

中碳中合金钢也有许多的优势条件，比如中等的合金含量使其基体组织得到固溶强化且有弥散碳化物，在进行热处理的时候，不需要繁琐的活动，而且机械性指标非常的好。和上述的比较来看，就算是在等同的应对条件之下，它具有更好的抗磨性，不过费用相对来讲比较高。

低碳高合金钢也有很多的优势条件，比如低碳、高合金的化学成分配合恰当的热处理工艺，其韧性以及硬度等非常的优秀，不过不利条件是费用相对较高。

2.3　抗磨白口铸铁系列

此类中最常见的是如下的几种，高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、镍硬铸铁及高铬铸钢。总的来讲，它们的优势特征是，具有非常好的抗磨性特征，而不利之处是不具备较高的韧性指标。

其中上述的第一种的抗磨性指标最高，而且得到了非常广泛的使用　。大型磨机前配置了辊压机后，它能够较好的发挥出自身的优势　。

而上述的第三种不论是在硬性或者是韧性等方面都比上述的要优秀，最显著的特征是费用非常低，不过不利条件是使用领域非常有限，并且整体性能不是非常的好。

3　以磨机展开论述分析我国的水泥单位选择耐磨材料

3.1　粗磨仓衬板磨损机理及耐磨材料的选择

粗磨仓入磨料度为15mm-25mm，研磨体平均球径φ75mm左右，最大球径φ90mm-lOOmm。当设备运作的时候，球和物料以较大的冲击力凿削衬板；球在下落的滑动或滚动中挤压物料，物料尖角切削衬板，因此粗磨仓衬板磨损机理是以高应力冲击凿削磨损为主，挤压切削为辅。

3.2　细磨仓村板磨损机理及耐磨材料的选择

通过隔仓板进入到细磨仓的物料已变细，尖角变钝，细磨仓里的球或段直径仅为φ15mm-60mm，冲击力小，因此细磨仓衬板磨损机理是球的应力切削磨损。通常选择此类材料的时候，多是使用硬性指标较好，而韧性相对较低的。磨机衬板不宜选择高锰钢。这主要是因为，对于粗磨仓来说，其不具备所需的屈服性，非常容易发生形变现象，此时规格较高的衬板就会出现非常显著地形变现象，此时钢球带来的力也无法的实现加工硬化功效，所以抗磨性较差。其衬板受到的力非常小　。

3.3　磨头端衬板、隔仓板、出科篦板耐磨材料的选择

（1）磨头端衬板磨损机理及耐磨材料的选择

磨头端村板在粗磨仓进料端，物料粒度大，研磨体平均球径大，受磨球和物料的侧冲击力大，是以高应力冲击凿削磨损为主、切削冲刷为辅的磨损机理。因此磨头端衬板应选择韧性高耐冲击、硬度高抗切削的材料。以前采用高锰钢，因为它们承受的冲击力较低，不能够出现有效地硬化现象，硬度仅能达到HB350左右，受物料切削冲刷磨损严重，因而无法确保使用的时间。

（2）隔仓板磨损机理及耐磨材料的选择

粗磨仓粉磨达到一定粒度的物料是通过隔仓板篦缝到细磨仓的。物料对隔仓板蓖缝进行挤压冲刷磨损，球和物料对隔仓板进行测冲击凿削磨损，并且隔仓板为悬臂梁式安装，受力情况恶劣。因此要求材料韧性要好。

高锰钢韧性好，不过硬性指标不是非常好，并且容易被磨损，最主要的是常会发生形变现象，最终导致活动效率低下。

（3）出料篦板磨损机理及耐磨材料的选择

出料蓖板在磨机的出口，主要受小球或钢段的挤压切削磨损。因此以硬度为主选择材料，可选择各类高碳合金钢、高韧性抗磨球墨铸铁等。硬度HRC50-55，冲击韧性ak8-10　J/cm2，就能够符合相关的规定。

通过上述的论述，我们发现要想选取好材料，需要认真地分析如下的一些内容

首先，开展磨损失效探索活动，了解部件的使用情况，比如是干法亦或是是湿法进行活动，承受的冲击力的高低，材料的类型，尺寸等等的许多要素。其次，对其总体使用的费用尽心比对，以此来获取最佳的收效。假如价位比其他的要高一些，但是在性能方面要比那些低价的要好很多，此时我们应该果断的选择前一种，只有这样才可以确保生产活动顺利进行，进而获取较高的收效。

参考文献

[1]　厉夏仙，王烨江. 浅谈水泥机械耐磨材料的优化[J].　装备制造技术，　2009（07）.

[2]“惠丰杯”水泥工业用耐磨技术有奖征文启事[J].　新世纪水泥导报，　2008（02）.

耐磨材料篇4

【关键词】 天然牙齿；口腔修复；镍铬合金；钛合金材料

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2014.03.160 文章编号：1004-7484（2014）-03-1328-02

随着医学事业的不断发展，在口腔修复以及牙科临床中，各类金属复合材料得到了广泛的应用，且取得了较好的效果[1]。在这些复合金属材料中，钛合金以及镍铬合金是两种最为常见的修复材料[2]。为了对口腔修复过程中，镍铬合金以及钛合金的临床应用价值进行深入了解，本研究将对这两种材料与天然牙齿在体积损失量、维氏硬度以及密度方面的对比情况进行回顾性分析，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究所用的钛合金以及镍铬合金均有松风齿科材料有限公司提供，天然牙的拔除时间在2周内，本研究所用到的器械还有超声波清洁器、维氏硬度计、万能摩擦磨损机。在对修复材料进行制备时，取其轴面，用涡轮机来对其进行磨改，保留直径为4毫米的釉质平面，同时必须确保其厚度至少为2毫米，采用自凝塑料来对其剩余高度进行恢复。根据试验的相关要求将其加工成直径为4毫米，高度为12.2毫米的圆柱体。然后将钛合金以及镍铬合金分别铸成相应的试样，并对其进行研磨、喷砂以及超声清洁，每组均有8个。天然牙齿为牙齿塑形过程中所拔除的健康牙齿，且在拔除后均置于4℃的生理盐水中保存。

1.2 方法

1.2.1 密度测定 利用失水法来对材料的密度进行测定，三种材料的外观均一致，将其放入水中，利用ρ=m/v的方法来测量修复材料的密度。

1.2.2 维氏硬度的测定 采用维氏硬度测定仪来对本研究中三种材质的维氏硬度进行测定，每种财质均选10个点来进行测量，最后取其平均值来作为最终的维氏硬度值。

1.2.3 磨损试验 将滑石瓷加工成直径为20.9毫米的圆盘状，将其固定在下磨盘中，将其固定在夹具上，确保滑石瓷与试件连接在一起，将其浸入人工唾液中。隔一段时间将其取出，用天平秤来对其损失量进行称量，以此来计算出每种材质的损失量。

1.3 统计学分析 采用SPSS17.0软件对本研究的数据进行统计学分析，所有计量资料均用±来进行表示，并用t来对其结果进行统计学检验，Ρ0.05说明差异具有可比性但不具备统计学意义。

2 结 果

镍铬合金的密度与天然牙齿存在明显差异，具有统计学意义，Ρ0.05。钛合金修复材料的维氏硬度与天然牙齿之间存在一定的差异，具有可比性，但不具备统计学意义，P>0.05；钛合金与天然牙齿的密度之间存在明显差异，具有统计学意义，P

3 讨 论

在对患者的牙齿进行修复时，修复材料的耐磨度对患者的修复效果、使用寿命以及性能有着至关重要的影响[3]。在对患者的牙齿修复材料进行选择时，一定要确保其相关性能与天然牙齿向匹配，即确保低耐磨性低于天然牙齿，但必须与天然牙齿相接近。在对患者进行口腔修复时，对于金属材料而言，必须根据材料的耐磨性来进行严格的筛选，确保其耐磨性与正常牙齿基本一致，这也是提高口腔修复过程中金属材料应用价值的关键。

本研究的结果显示，镍铬合金的密度与天然牙齿存在明显差异，具有统计学意义，Ρ0.05。钛合金修复材料的维氏硬度与天然牙齿之间存在一定的差异，具有可比性，但不具备统计学意义，P>0.05。由此可见，镍铬合金以及钛合金这两种牙齿修复材料与天然牙齿之间还存在一定的差异，他们不能同时达到密度、耐磨性、维氏硬度高度一致，因此，在实际临床应用过程中还有待进一步研究。

目前，对于牙齿修复材料的磨损过程及其机制的研究相对较少，因此，对修复材料与天然牙釉质之间的匹配情况缺乏足够的了解。本研究的试验是在体外完成的，未能完全模仿口腔内的具体情况，因此，其试验结果可能与材料的实际情况之间存在一定的差异。

综上所述，在对患者进行口腔修复时，钛合金的密度与天然牙齿最接近，镍铬合金的硬度与天然牙齿最接近，这两种材料的耐磨度均接近天然牙齿。因此，在对患者进行口腔修复时，一定要根据患者对硬度或密度的具体要求来对修复材料进行选择。

参考文献

[1] 陈霜，李国强.齿科修复材料耐磨性及硬度与天然牙齿的比较[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（3）：511-514.

[2] 伍丽莎.齿科修复材料耐磨性及硬度与天然牙齿的对照分析[J].亚太传统医药，2011，07（12）：94-95.

耐磨材料篇5

关键词：耐磨混凝土地面；施工技术；要点；分析；

耐磨混凝土最早出现于欧美发达国家，我国于改革开放后将耐磨混凝土使用与地面施工当中，经过数十年的不断努力，如今耐磨混凝土地面的施工方面无论是材料还是施工技术都得到了全面完善。耐磨混凝土地面具有抗冲击、高强、不起尘、耐久性与耐磨性较高的特点，十分适用于清洁度较高的建筑内部或者长期受到冲击与重要的地面使用，并且因为其使用寿命长，维修费用较低等优点，发展前景良好，下面便对其中包含的施工技术要点进行分析。

一、耐磨混凝土地面的适用范围

目前，l达国家一般采用环氧地坪涂料、或采用金属、非金属类耐磨材料对混凝土地面进行耐磨处理。近些年来，耐磨混凝土以及耐磨材料在我国发展很快，出现了很多类型的耐磨地面及新型的耐磨材料，根据耐磨混凝土中所含骨料的不同可分为两大类；既非金属耐磨混凝土地面和金属耐磨混凝土地面；前者是以高硬度矿物材料为骨料，后者以铁屑和普通中细砂为骨料。非金属耐磨地面主要包括，以水泥基为主体的耐磨混凝土地面。在水泥基耐磨混凝土地面中；由于耐磨机理的不同又可分为很多种类。耐磨混凝土地面具有；耐磨、高强、抗冲击、抗油B、不起尘；整体性好、维修费用低、耐久性好造价相对较低等优点，特别适应于，码头、仓储、机场跑道、停车场这些长期受重压、受冲击的路面及地坪，适用于有防尘要求的车间；洁净度要求较高的医院、超市；人流比较集中的公共大厅、广场等各类混凝土楼、地面。

二、耐磨混凝土地面施工要点

1.材料准备

（1）混凝土

材料主要采用混凝土、非金属石英砂以及耐磨骨料进行，混凝土方面要着重检查混凝土混合的比例，如果施工过程中有特殊要求，也可以根据施工要求按照需要更换混凝土中材料的比例。

（2）金属石英砂

关于非金属石英砂主要注意其质量，要选择具有一定硬度，耐磨性能较好的，此外还要充分考虑到非金属石英砂的大小均衡程度，避免出现因大小不一导致受力不均匀，施工质量难保问题。

（3）耐磨骨料

耐磨骨料属于工厂直接出产产品，所以关于耐磨骨料方面要注意的是其从工厂运输到施工场地的过程，以及骨料的外部报装和存放条件，耐磨骨料虽然耐磨，但长时间运输颠簸会导致骨料出现一定量的破损，为了避免这一问题，运输车辆在运输过程中要尽量保持平稳，减少行驶颠簸，在骨料进入施工场地后，工作人员首先要对骨料的检测合格证进行检查，然后在按照一定比例对骨料开箱抽查，以保证骨料的出厂质量达到施工标准。关于骨料的存放不能超过90d，并且存放过程中要做好骨料外包装的防水、防潮工作，如果因为特殊原因骨料在存放过程中受到了外部环境的影响产生结块，一定不能继续使用，除此之外，施工人员要谨记骨料的颜色除了有与水泥相同的灰色以外，还包含黄、红、绿等多种颜色，切勿将其误判成变质。

2.主要机具及工具

耐磨混凝土地面施工过程中需要使用的机械包括平板振动器以及钢制活动振动梁，其中钢制活动振动梁使用较为灵活，可伸缩可接长，这一使用特点在施工过程中十分适用，所以相关工作人员在进行工具检查时，需要着重将伸缩性方面进行检查。

3.操作要点

（1）标高控制

耐磨混凝土地面施工前期需要首先使用水平仪确定地面浇筑的整体范围和厚度，之后设置一定的水平高标记，并在施工过程中反复审查，将地面中存在的最大凹凸偏差保持在3mm以下。

（2）变形缝设置

变形缝只是施工统称，其中还包含着沉降缝、缩缝。变形缝应与整体施工结构相适应，在一定程度上满足施工的质量、使用功能和外部美观需求。一般沉降缝之间的距离需要保持在50m之内，而纵向缩缝的间距则要保持在7m左右。

（3）第2次撒耐磨材料

第2次撒布耐磨材料是对第1次撒布的调整。先用靠尺或平直刮杠衡量水平度及观察均匀度。撒布的力向应与第1次撒布力向垂直，撒布量为全部撒布量的1 /3，撒布后立即抹平收光。地而抹光作业至少两次，作业时应纵横向交错进行，均匀有序，防庄材料聚集，边角处用抹f处理

4.耐磨材料施工工艺。

（1）混凝土浇筑、振捣后用长辊筒或推平后用长刮尺刮平整，浇筑后3～5小时，视表面无泌水进入初凝状态，用机械镘带圆盘拍浆，边角处人工压实收边，主要是对混凝土表面压光并减少浮浆，注意依浇筑同方向镘光 。

（2）混凝土表面开始硬化时，用加装金属刀片的机械镘进行打磨压光，反复操作3～4遍；（同时避免损坏表面）边角处手工压光。待表面硬化5～6小时后，再用加装金属刀片的机械镘进行最后一次抛光平整。

（3）为防止混凝土表面水分过快蒸发，在抛光好的耐磨地面上涂敷养护剂进行养护或采取其他养护措施，保障混凝土及耐磨材料强度的稳定增长，养护时间为7天。

（4）地面的分割切缝可在耐磨地面完成后的第三天进行，分割尺寸参照一般混凝土地面分割，分缝的缝宽为5mm，切割缝采用高分子胶填塞。作业时注意保护面层不要损坏地坪边缘。

四、施工建议及施工注意事项

1.混凝土浇筑应分区按序作业，每天浇筑量最好控制在800～1200平米。2.为避免耐磨材料施工污染墙面，若作业面泌水较多时，应使用橡胶管吸去多余泌水，泌水较少时可用棉纱或海绵吸取干净。3.在耐磨材料地面的施工中，机械镘的运转速度和角度的变化应根据混凝土的凝固情况和时间做以调整。若在室外施工，为避免下雨对耐磨材料施工面的损坏及影响，在雨天应停止混凝土的浇筑，否则应采取有效的防雨措施。在低、高温季节施工时，要在施工好的地面上铺一层塑料薄膜进行养护。4.耐磨材料的施工人员，施工作业要穿平底鞋，在耐磨材料地面养护期，其面不应安排其他工序施工，或者采取有效的保护措施后才能施工。5.耐磨地面在整个施工过程和使用过程，都应尽量避免硬物、重物撞击或冲击，避免锐器划伤和硬物颗粒附着地面，并保持地面清洁。

五、结束语

耐磨混凝土地面；以它良好的抗耐磨和耐久性，已被越来越多的设计师和业主认可和接受，它和普通混凝土地面相比较，虽然有一次性投入高，施工工序较多等缺点，但从长远的经济效益看，是比较经济的，从使用效果看也是很好的。在选用地面时，一定要从使用要求、适用性、经济性、必要性等方面，多方调查、认真分析，合理选用

参考文献：

[1] 王利生. 大面积配筋混凝土整体无缝地面施工技术[J]. 施工技术. 2015（S2）

[2] 明勇华. 建筑工程中大面积配筋混凝土耐磨地坪的施工技术[J]. 建设科技. 2015（08）

[3] 郭蕾蕾，吕波，葛川玲，王燕，陈家兴. 角钢-铝合金刮杠简易体系在大面积地面平整度控制中的应用[J]. 天津建设科技. 2014（05）

耐磨材料篇6

关键词:复合材料 耐磨钢管 降耗增效

随着疏浚市场的发展,疏浚由内河向深海发展,输送土质由淤泥类向中粗沙转变;管线排距由原来的3公里以下向5公里以上发展,工作压力随着排距的增加大幅增加,排泥钢管的磨损加快;另外钢结构的腐蚀问题非常严重。所以传统钢管已经不能满足市场的要求。

1、复合耐磨钢管的简述

研发的耐磨钢管由钢管和耐磨层两部分组成。在普通钢管的内壁复合一层聚脲弹性体复合材料耐磨层,充分发挥聚脲弹性体的耐磨损,耐腐蚀的优点。其耐磨性能是钢管的8-10倍,市场潜力巨大。

2、耐磨材料的选择

根据复合耐磨钢管的性能要求,耐磨材料既要具有良好的耐磨性能,又要有良好的抗腐蚀和耐介质性能。我们通过市场调查,对市场上的各类材料进行综合比较,最终选择了聚脲弹性体复合材料（SPUA材料）作为该产品的耐磨材料。

3、耐磨钢管生产工艺设计

耐磨钢管的成型工艺主要分成三部分:(1)螺旋钢管成型;(2)钢管喷砂除锈;(3)耐磨材料的喷涂。

5、质量控制方法

5.1 螺旋钢管焊接成型质量控制要点

5.1.1 钢管表面质量

钢管表面不得有裂缝、结疤、折叠以及其他深度超过标称壁厚下偏差的缺陷。

5.1.2 分层和夹杂

钢管上不允许有扩展到管端面或坡口面上且横向尺寸超过6.4mm的分层或夹杂。

5.1.3 错边

对标称壁厚小于或等于12.5mm的钢管,错边（带钢两边的径向错位）不得超过0.35T且最大不得超过0.3mm。对标称壁厚大于12.5mm的钢管,错边不得超过0.25T。

5.2 底材表面处理

(1)去除钢管表面存在的油污,增强聚脲涂层的附着。

(2)钢管表面应无可见油污、氧化皮、铁锈、和涂层等附着物,任何残留的痕迹仅是点状或条纹状的轻微色斑。

(3)表面除锈后应将附着于表面上的尘土、磨料等污物清除干净。

5.3 钢管预热

(1)钢管表面温度低于零点以上3℃、空气相对湿度>85%时不应进行表面处理作业,应对钢管进行预热,预热温度为40—60度。同时材料温度不能低于21℃,否则要对原料进行预热或保温。

(2)对钢管进行预热可以除去钢管表面附着的水汽,提高材料在底材表面的附着性能及固化性能,得到优质的涂层。加热过程不可污染喷砂表面。

5.4 复合材料喷涂

(1)由于R组份含有颜料和助剂,因此喷涂前应将R组份进行充分搅拌20－30分钟。R组份搅拌到颜色均匀一致,无浮色、无发花、无死沉淀为止。

(2)钢管内壁喷涂采用自动喷涂,喷枪匀速纵向移动,管道匀速转动的方法进行喷涂。根据喷枪输出量及管道涂装表面积计算喷枪的移动速度,正式喷涂前必须进行试喷以确定工艺参数。

(3)自动喷涂结束后不能停止管道旋转,保持原转速匀速旋转1－2分钟。

(4)每道喷涂间隔不能超过3小时,超过3小时必须对涂层进行打磨,并刷专用层间附着力促进底胶,再进行喷涂。

5.5 下管后保温

下管后保证钢管在25℃下放置48小时,或60℃下放置8小时以上,以达到较好的后期固化。不得将喷涂后的钢管直接置于5℃以下环境中自然固化。

5.6 重涂及修补

涂层表面不得有鼓泡、脱层、流挂等缺陷,对于有喷涂缺陷处进行修补。

6、原材料、半成品、成品检验

复合耐磨钢管质量检验分为材料检验、初检、内部检验、综合检验等。除了对复合耐磨钢管制作过程中进行质量控制之外,还需要对螺旋钢管进行水压试验及超声波检验;另外要对耐磨材料的粘连强度、硬度、耐磨性耐冲击性能等技术性能进行实验。确保复合耐磨钢管产品的质量满足工艺要求。

7、取得的主要技术成果和经验

耐磨材料篇7

关键词 矿用；磨机；双金属；复合铸造

中图分类号：TG249 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0141-02

矿用球磨机在研磨物料的过程中，会出现很多液体，这些液体使得衬板在磨损时，容易发生腐蚀、气蚀以及磨损等情况，使得寿命十分短暂。而在这过程中，由于磨球直径较大，使得衬板的冲击力也比较大，从而容易发生破碎。目前为止，我国球磨机衬板，常用的材料是高锰钢。虽然这种韧性比较好，但是这种材料在耐磨性上则表现比较差，同时屈服强度也比较低。这种情况，使得变形容易发生。因此高铬铸铁容易发生各种变形情况，使得整个冲击韧性较差，破裂情况也十分严重。

1 矿用球磨机双金属复合铸造衬板失效形式

山、建材以及电力行业等。使用磨机的过程中，衬板会因为同研磨介质，从而产生一种摩擦，这种摩擦，会对设备产生十分大的消耗量。磨机衬板根据不同的工作场所，以及不同的工况条件，在作业过程中，产品的使用寿命与衬板的失效情况也会不一样。同时，这种衬板材料，虽然能够普遍适用于干式磨机上，但是如果在湿磨条件下，将会更容易被磨损掉。此时，在正常情况下，衬板由于失效，会形成各种磨损、断裂以及变形等。为了方便衬板进行使用，要求衬板具有的耐磨性与韧性都达到一定要求。

要对球磨机的转速进行设计，此时需要筒体内的磨球，能够被带到一定的高度之后，处于一种失控状态，最终呈抛物线轨迹，达到自由下落的目的。在底脚区，磨球会发生抛落与泄落现象，此时会产生比较大的冲击力，这种冲击力使得磨球在碰撞过程中，受到破碎，从而形成矿粒。同时，还会受到其他因素的影响，比如受到磨球和物料的约束，在磨球与磨球之间，磨球与物料之间，从而进行碰撞。衬板受到作用力的冲击之后，衬板与物料会因为滑动，同时磨球在其中进行滚动，产生一种研磨。当衬板受到各种冲击之后，不停的冲击，使得衬板会发生各种断裂情况。而在衬板的表面，也会因为矿粒而产生一定的碾压，这种情况使得塑性发生变形，由于衬板的表面会受到矿料的压力，这种压力使得塑性发生变形。如果塑变发生比较多之后，塑性则会达到一定的程度，从而形成金属表层材料，材料的表面会因为疲劳裂纹而产生脱落现象，材料金属表面发生脱离情况，当报废情况发生之后，硬度比较低，这种低硬度表面的衬板使得表面产生较深的滑痕。沟槽也比较深，此时边缘也容易发生变形的情况。这种硬度比较高的衬板，因为表面光滑，不会发生塑性变形情况。当磨球受到离心作用力时，会发生上升，这种上升使得磨球、矿料以及衬板之间产生一种滚动，这种滚动与滑动使得整个运动过程有效进行。衬板在进行微切割时，会产生一种作用，这种作用使得衬板的表面会发生切削磨损。这种金属湿式磨球机，会产生矿浆，这种矿浆会发生腐蚀作用，腐蚀作用使得衬板的磨损更为严重。

2 矿用球磨机双金属复合铸造衬板的材质要求

球磨机衬板主要是用于耐磨钢制造过程中，这种高锰钢会处于一种低应力，在加工过程中，由于硬化不足，使得耐腐蚀性比较差，从而导致硬化效果不够好。耐磨性能达不到要求，在球磨机运行过程中，容易发生故障。国内外，近些年来，在研制过程中，会产生各种高锰钢、中碳合金钢，这些材料都使得材质衬板等问题发生，因此湿式磨机在使用过程中，会有各种不同的材质衬板，并且会出现很多使用效果不理想的情况。其中最为主要的表现便是寿面比较短暂。

为了能够在冶金矿山恶劣情况下，得到使用，需要研制出一种性能很好，并且使用成本较少的材料，这些材料能够替代高锰钢。所以，要延长衬板的使用寿命，需要不断减少衬板的损耗，成为了人们十分关心的问题。

近些年来，人们也一直在寻找一种金属型与非金属型的衬板，这类衬板具有很高的耐磨性能。在其中，金属型衬板慢慢变成了一种能够普遍使用在矿业中的磨机衬板。它们具有多种分类，这些分类为锰钢、高铬合金铸铁以及硬镍合金铸铁等。虽然到目前为止，它们具有一定的先进性，但是还存在很多其他问题，比如费用比较高、使用周期比较短等。

组织要求合适的材料，是否具有良好的性能，要在组织合理的情况下才能实现，不管针对的是哪种耐磨件，都是如此，如常用的材料，马尔贝氏体、奥氏体，贝氏体，珠光体等。在不同的硬度水平之下，组织的耐磨性会因为硬度大而增大。而奥氏体、贝氏体在耐磨性方面则远远高于珠光体和马氏体。除此以外，不同组织之间的含金量以及含碳量存在很多不同之处，此时耐磨性也发生了比较大的变化。生产过程中，由于马氏体组织的硬度比较高，其耐磨性也相对比较容易获得，因此在使用过程中，应当保证一定硬度。那么从硬度角度来说，贝氏体组织具有比较高的耐磨性，尤其相对于马氏体组织来说。单一奥氏体组织材料，由于高锰钢是主要代表，这种代表虽然具有比较高的硬度，但是如果属于一种高能冲击，这种磨损情况将会使得加工硬度，能够符合比较高的表面硬度。所以如果处于高冲击情况，这种工况将会比较难获得，但仍然不能够使表面，发生加工硬化情况，同时耐磨情况也不容易发生。该理论在工程实践中，也被证实。

3 矿用球磨机双金属复合铸造衬板性能要求

矿用球磨机双金属复合铸造衬板需要具有较高的硬度，具备优良的韧性，同时还要对其淬透性优良进行选择，良好的工艺性能，同时对经济与工业生产也提出了要求。

3.1 硬度比较高

针对奥氏体化后，在淬火过程中，由于钢能够在获得马氏体能力时，在特定的条件下，大小可以用经由淬火获得淬透层深度进行表示。在实际过程中，这种性能需要对淬火后组织均匀性的指标进行衡量。磨料磨损工况条件比较好时，为了能够保证整体组织成为一种比较理想的组织，这种淬透性也十分重要。

3.2 经济与工业生产可行性

解析矿用球磨机双金属复合铸造衬板的研究过程中，要从两个方面进行考虑，一方面是耐磨件要在一定情况下对工况条件进行满足，要尽量降低所生产的成本。从另一个角度来说，还要注重考虑使用单位在经济上的效益，这种效益应当注重提高耐磨件的使用寿命，此外还要对材料性能的提高，以及耐磨件失效的减少，在某种程度上来说，都反映了材料的耐磨性。总而言之，在其他条件一致的情况下，材料的硬度也都越来越高，使得这种耐磨性也十分好。不少学者认为，材料的耐磨性，以及材料与磨料之间的耐磨性，之间的硬度比值为Hm/Ha。当Hm/Ha0.8时，这种软磨料发生磨损情况时，这种材料耐磨性也会随着Hm/Ha 的比值变化而变化。唯有当Hm/Ha>1.3时，这种硬度不仅能够得到提高，还能使得材料在使用过程中，发生的疲劳裂纹，以及宏观剥落等情况发生，整体耐磨性减少。但是在材料使用过程中，如果能够保证材料的韧性，使疲劳、剥落等情况时有发生，则会导致硬度越来越高，从而达到耐磨的效果。

3.3 良好的韧性

如果衬板耐磨件是在磨料磨损工况下进行的，那么就应当将韧性作为一项十分重要的性能指标，在很大程度上，决定了工件的使用寿命，如果韧性比较好，那么工件在使用过程中，宏观断裂以及宏观失效的情况也就比较少。从另一个角度来说，还能够使得材料断裂机制受到抑制，从而抑制材料断裂。在具体案例中，应当根据相应的情况，比如工况条件，提出要求，在整个过程中，应当不能够低于10 J/cm。十分值得注意的是，对于球磨机衬板这种类型的耐磨件，当其处于运动中时，可以从两个方面进行考虑，一是由于物料是处于磨球和衬板之间，因此会有稍许的缓冲作用，因此，钢板和衬板几乎不会发生直接碰撞，在衬板的表面也会因为冲击力比较大，或者冲击力比较直接，这种冲击力也使得整个特大型球磨机，不能够达到足够硬化的程度。从另一个角度来说，球磨机一般其衬板的尺寸较大，所以在受到充分硬化之后，容易产生应力集中，从而发生宏观断裂的情况。这些情况的发生，使得衬板本身也存在很多的缺陷，如果此时通过热处理，或者安装应力也时常发生。按照不少学者的观点，则认为应当在实验的基础之上，对磨损机制进行考虑，针对冲击韧性值对大型球磨机衬板的耐磨材料进行分析，此时需要保证其冲击韧性值应当为10 J/cm。

参考文献

[1]荣守范，张寅，郭继伟.铸造低合金贝氏体抗磨钢挖掘机铲齿材质的研究[J].铸造，2007（04）.

[2]向云贵，廖丕博.双金属复合铸造球磨机衬板工艺研究[J].南方金属，2007（01）.

[3]吴凯，丁厚福，杜晓东，等.碳含量对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损性能的影响[J]. 矿冶工程，2006（02）.

[4]张炯法，李杰，邹爱英.WC颗粒/高铬铸铁表面复合材料的应用研究[J].热加工工艺（铸锻版），2006（02）.

[5]朱军，杨军.大型球磨机衬板材料的研究和应用[J].铸造技术，2005（12）.

[6]李卫.耐磨钢铁件的市场与生产[J].铸造，2004（12）.

[7]冯胜山，杨应凯，叶学贤，等.高韧性高铬铸铁衬板的研制和应用[J].现代铸铁，2003（06）.

作者简介

耐磨材料篇8

关键词：金刚砂, 耐磨地坪, 混凝土开裂, 施工技术

中图分类号： TU755 文献标识码:A

1、引言

整体性耐磨地坪摒弃了传统混凝土基层与面层分开施工的做法,消除了因基层与面层结合不良而导致裂缝和空鼓的质量通病,可以简化工序、缩短工期、节约造价,在工程中的应用日益广泛。

目前,较为先进的大面积整体耐磨地坪工程按材料可大致分为两大类: 1) 耐磨颗粒添加剂型; 2)高分子聚合物型。耐磨颗粒添加剂型耐磨地坪无论从耐磨性、抗压性、整体性还是工期、寿命、造价上均优于高分子聚合物型耐磨地坪,其中金刚砂耐磨地坪是一种具有代表性的耐磨颗粒添加剂型耐磨地坪。

虽然金刚砂耐磨地坪基层与面层的粘结强度高于传统混凝土地坪,但是其粘结强度仍不易保证,当地坪施工面积较大时,其平整度不易控制,找平层混凝土易出现开裂现象。为确保金刚砂耐磨地坪的施工质量,本文以某厂房的大面积金刚砂耐磨地坪的施工为例,论述金刚砂耐磨地坪的施工技术和操作要点。

2、工程概况

某厂房为门式刚架结构,总建筑面积19000。地面大部分为彩色耐磨地面(耐磨面层材料为金刚砂)、花岗岩地坪和地砖地坪,其他为细石混凝土地面。

耐磨颗粒硬化剂的材料分骨料和胶结物两种成分。骨料为砂状,平均粒径1. 5mm,约占总重60%, 金刚砂骨料硬度在莫氏8度以上,采用干撒式方法分两次均匀撒布在混凝土表面; 胶结物为经过处理的高标号水泥,除骨料外,其他水泥、色彩等总重量不超过总重量的25%,硬化剂用量为5kg/。本工程采用的耐磨材料质量检验结果见表1。

表1 耐磨材料质量检验结果

3、 工艺流程

金刚砂耐磨地坪施工的工艺流程为: 场地平整垫层处理测量放线钢筋绑扎安装钢模浇筑混凝土振捣、找平第一次撒布耐磨颗粒添加剂 抹平、提浆第二次撒布耐磨颗粒添加剂提浆、磨光表面修饰及养护切缝清理。

4、施工准备

4.1 场地平整

场地平整时,应注意场地土的土质,不同的土质采用不同处理方法。因本工程场地起伏高差较大，故场地平整时采取了局部回填。根据当地建筑材料市场调研，回填材料采用砂砾石,回填时采用分层回填。

4.2 垫层处理

因本工程地面荷载要求较大，结合当地建筑材料，垫层采用砂砾石垫层，确保压实系数≥0.95，地基承载力fak≥100KPa。

4.3 测量放线及设缝

因地坪面积较大,造成水平控制困难,普通水准仪引起测量误差较大,故选用激光经纬仪进行测量放线。

依据耐磨地坪伸缩缝布置图设置分仓缝,在垫层上弹出分仓线,以免混凝土收缩变形时造成开裂现象。为减少沉降及振动对耐磨地坪的影响,在设备基础、钢柱、沟坑等周围采用5mm～8mm中空PVC分隔条增设隔离缝。

4.4 钢筋绑扎

钢筋绑扎须严格依据施工图对钢筋的规格、型号、尺寸、材料进行检查,确保与施工图一致。钢筋按设计要求铺设平整,要求无明显弯曲、上翻现象,在钢筋下部放置垫块。

4.5 安装模板

模板以钢模板为主,按地坪设计标高设置(纵横拉线安装)。为保证模板的平整、坚固,安装模板时用水准仪随时检测模板顶标高,偏差处用楔形块调整,模板侧面涂抹脱模剂防止拆模时损坏面层。

5、 基层混凝土施工

5.1 混凝土要求

大面积耐磨地坪的基层混凝土强度应达到C25以上,水灰比不应高于0.45,现场搅拌的混凝土坍落度不应大于5cm,泵送混凝土坍落度应控制在12cm左右,不大于16cm。

本工程地坪基层混凝土的浇筑厚度大于50mm,集料选用不含可溶性盐类的粗细集料,且不含石粉,这在一定程度上确保了混凝土的施工质量。

5.2 混凝土浇筑

地坪的基层混凝土采用分仓跳格、一次性浇筑至设计标高的方式浇筑。

振捣时应特别注意边角部位的振实,混凝土振捣后使用水平仪检测模板水平情况,对偏差部位进行调整。使用较重的钢制长辊多次反复辊压地面使混凝土地面平整度达到5mm/2m。

在基层混凝土表面平整完成后,其表面出现了泌水现象,在去除多余泌水后, 由于泌水形成的低洼处用细石混凝土补平。

6、 硬化耐磨层施工

在基层混凝土初凝至50%～60%时,开始撒布耐磨颗粒添加剂。

6.1 第一次撒布耐磨颗粒添加剂

第一次撒布量是全部用量的2/3。

在墙、柱、门和模板等边线处水分消失较快,宜优先进行撒布施工,以防因失水而降低效果之后进行大面抛撒。

6.2 抹平、提浆

采用机械与人工相结合的方式进行抹平、提浆。

抹光机于地坪一角开始,沿与耐磨颗粒添加剂撒料垂直的方向移动机具,然后再沿撒料方向盘抹一次。操作中应保证压实均匀、无遗漏,平整度控制在4mm /2m。在同一位置提浆时间不能过长、也不应过短,以表面略泛浆液为宜。

手工抹灰负责对墙、柱边角和设备基座处的耐磨层进行压实找平,应确保边角处耐磨层平直、无污染、压实均匀,接槎处平顺过渡,处理得当,与大面平整度一致。

6.3 第二次撒布耐磨颗粒添加剂

第二次撒布量为全部用量的1/3。

第一次撒布后约1h～2 h时,开始进行第二次撒布。撒布时,先用靠尺或平直刮杆衡量水平度,并调整第一次撒布不平处,其撒布方向应与第一次垂直。

撒布后要立即抹平、墁光。面层材料硬化至指压稍有下陷时,墁光机的转速及角度应视硬化情况而作出调整,墁光机作业时,应纵横交叉3次以上,做到均匀有序,防止材料聚集,边角处要用木抹子进行处理。第二次撒布完成时,平整度应达到3mm/2m。

6.4 养护

在耐磨地坪施工完成后的4h～6h内,应对其进行养护。采用覆盖薄膜进行养护, 防止地坪表面水分的急剧蒸发, 确保耐磨层强度的稳定增长。养护时间为5 d～7d以上。

养护完成后, 各后续工种应注意在施工过程中对地面的合理使用, 避免对成品地面造成损伤或污染。

6.5 切缝

为防止不规则龟裂,耐磨地坪施工完工5d～7d后宜做切割缝,切割缝间距宜为6m～8m (一般根据柱距而定)。切割时应统一弹线,以确保切割缝整齐顺直, 切割深度应至少为地坪厚度的1/5,填缝材料采用预先成型或切割的弹性树脂等材料。

结语

按照上述工艺流程和技术要点, 在该厂房完成的15000余平方米的金刚砂耐磨地坪,在交工后,未发现裂缝、起皮、空鼓等现象,地面平整度和光洁度等均达到了设计使用要求。

参考文献

[1]《建筑技术》. ISTIC PKU -2006年9期.石伟国.

[2] 《山西建筑》. -2010年34期.杨尚书，李永毅.