耐磨材料范文

耐磨材料范文第1篇

痴心报国不言悔

1982年9月，作为吉林省蛟河市偏远山区农村中学的高中毕业生，张福成以优异的高考成绩被燕山大学的前身――东北重型机械学院金属材料专业录取。大学期间，私下里他曾听到一些同学对专业前景的“描绘”：毕业后只能到辅助部门工作，不仅没有发展前途，而且将终日在粉尘和高温的恶劣环境中工作。张福成却认为，“行行出状元”，只要是国家的发展建设需要，就不应计较个人的得失。尤其是他从专业课上得知：全世界每年因磨损就消耗掉200万吨以上的奥氏体锰钢。他越发坚定了努力学好专业知识，在金属材料专业领域有所作为的坚定信念。从此，张福成便与耐磨材料结下了不解之缘。本科毕业论文的题目，他选的是耐磨材料方面的；硕士、博士研究生的研究方向，他仍选择了耐磨材料。1986年本科毕业时，当时实行的是统招统分的政策，张福成在全专业四年总成绩排名第一，但他毅然放弃了到北京和上海工作的机会。读硕士和博士研究生时，他没有选择当时一些人趋之若鹜的热门专业，也经受住了“下海经商”大潮的巨大诱惑，始终默默地在被有些人看不上眼的耐磨材料领域里上下求索，潜心钻研，一点一滴地打下了坚实的专业基础。

1986年，正在燕大读研究生的张福成参与了硕士生导师郑炀曾教授承担的国家“七五”重点攻关项目“湿式中硬矿特大磨球机衬板材料的研究”的科研工作，也开始了他在耐磨材料领域不断拼搏进取的科研生涯。研究耐磨材料需要经常做磨损试验，试验中作为磨料的石英石会产生大量的粉尘，长期在这种环境中工作容易得矽肺病。从1988年至1998年，张福成教授整整与石英石粉尘打了10年的交道，经常是每天1 O多个小时的磨损试验一做就是半年。从事耐磨材料的研究，还要经常到工作环境恶劣的水泥厂、炼钢厂和矿山做现场试验，有时还要冒意想不到的风险。1994年的一天，张福成教授正在山东的一个钢厂的炼钢炉前作现场实验，投入炼钢炉的废钢铁中混入了一发旧炮弹。若不是突然停电，张福成和同伴将面临不堪设想的后果!从小在农村艰苦的劳动生活中磨炼出的坚强意志和吃苦耐劳的品格，使张福成在科研工作中遇到的各种困难面前总是从容不迫，知难而进。

22年来。正是凭着坚韧不拔的意志和科学的创新精神，张福成在耐磨材料领域的科研能力和水平不断提高，并取得了丰硕的科研成果，从而奠定了他在我国耐磨材料领域中举足轻重的地位。作为课题负责人或主要完成人。他先后完成了国家“七五”、“八五”攻关项目，国家“973”项目和省部级以上的科研项目二十多项。在耐磨材料的理论研究方面，他提出了“耐磨奥氏体锰钢中合金元素原子呈短程有序偏聚分布”的理论，圆满地解释了学术界近百年来在奥氏体锰钢研究领域中一直有争议的一些理论问题，如加工硬化机制、耐磨机理及其中的应变诱发马氏体相变机制等。根据这个理论，张福成教授又设计了新型耐磨材料――新型耐磨奥氏体锰钢，其耐磨性比原普通高锰钢提高1倍以上。这种新型耐磨材料已被全国的五十多家企业采用，用于制作球磨机衬板、铁路辙叉、齿板、破碎篦、铲齿和履带板等各行业急需的耐磨零部件，累计为国家创造利税6亿元，取得了显著的经济和社会效益。这项成果先后获得2002年国家科技进步二等奖，2000年中国高校科技进步一等奖。

随着铁路运输事业的发展，高速、重载、跨区间无缝线路已成为发展的必然趋势。这对铁路辙叉的使用寿命和结构形式提出了新的更高的要求，然而，其中有许多技术问题十分棘手，它们已经成为铁路运输事业发展的瓶颈和障碍。

高锰钢辙叉和高碳钢钢轨的焊接是我国铁路实现全面提速的关键技术之一，国际上只有法国和奥地利拥有该项技术的发明专利。从1997年起，始终在耐磨材料领域不懈地探索的张福成教授又毅然承担了国家科委重点攻关项目――“高速铁路用高锰钢辙叉与碳钢钢轨焊接”这一长期困扰着材料焊接领域发展和全国铁路大提速的难题。此前，我国的几十家科研单位曾进行了20多年的研究，但始终没有取得突破性的成果。高碳钢焊接要求缓冷，以防止热影响区出现马氏体和产生大的热应力。然而，高锰钢焊接却要求快冷，以抑止奥氏体晶界的碳化物析出。否则会产生热裂纹和韧性急剧下降的后果；同时，两种材料的热物理性能差异很大，直接焊接将导致接头处产生很大的内应力，不仅降低接头的强度和韧性，而且严重降低其疲劳寿命。因此，高锰钢辙叉与高碳钢钢轨焊接技术一直是制约我国铁路提速的难题之一。

在攻关的过程中，张福成教授查阅了国内外关于焊接技术的最新理论，做了上百次的等离子焊、铸焊、氩弧焊等试验，经过5年的反复研究后终于提出了利用材料性质梯度过渡的思路。并设计了一种物理性质和组织结构介于高锰钢和高碳钢之间的材料作为焊接材料，并优化出焊接速度快、自动化程度高、焊接质量稳定的闪光焊接方法作为高锰钢辙叉与碳钢钢轨的焊接技术；同时对高锰钢进行特殊的变质处理，降低晶界碳化物析出和液化裂纹形成的倾向，从而发明了高锰钢辙叉焊接技术。高锰钢辙叉焊接技术使高锰钢辙叉使用寿命进一步提高60％以上，平均过载量从1.8亿吨提高到3.0亿吨以上，最高达到5亿吨以上，减少了火车对铁路路轨的冲击。提高了铁路路轨和火车的使用寿命。高锰钢辙叉焊接技术的发明使我国成为世界上第三个自主拥有该项技术的国家，在我国铁路全面提速中发挥了重要作用。与法国和奥地利两个国家的技术相比，张福成教授发明的技术具有综合成本低、工艺简单和性能优异等特点。2001年，在秦岭隧道建设项目验收会上，铁道部科技司的一位领导对参会的近百名铁道部所属院校和科研单位的科研人员讲话时说“铁路辙叉焊接项目，铁道部曾经给一所大学和铁道部研究部门800多万元进行开发研究。最终没有搞成，而只给了燕山大学12万元，项目就搞成了，所以，今后我们要加强路内路外科研单位的项目合作。”铁道部组织的成果鉴定委员会认为：这项成果“是我国高锰钢与钢轨焊接技术的重大突破”，“填补了国内空白，总体技术水平达到国际先进水平”，“它为实现我国高速、重载、跨区间无缝线路的技术跨越创造了条件”。这项技术在近几年的国际招标中连续几十次中标，已成为我国高锰钢辙叉焊接采用的唯一技术，并在中铁山桥集团有限公司投产，产品出口加拿大、澳大利亚、新西兰、伊朗、印尼、委内瑞拉等十几个国家和香港地区，仅高锰钢辙叉一项年产值就达8000余万元，出口创汇450万美元。

近几年来，继发明高锰钢辙叉焊接技术之后，张福成教授在铁路辙又用材研究领域又连续取得了一系列新的研究成

果：纯净高锰钢辙叉制造新技术、高锰钢辙叉爆炸硬化技术、锻造高锰钢辙叉制造技术、含氮高锰钢辙叉用钢、高锰钢辙叉与碳钢钢轨焊接材料及其制造技术、高锰钢辙叉专用堆焊材料及其制造技术和铁路辙叉用贝氏体钢及其制造技术等。目前，这些新成果中的大部分已被应用在我国和外国的提速或高速铁路线路中。

20多年来，张福成教授先后主持了二十几项国家“七五”、“八五”攻关项目、国家“973”项目、国家自然基金项目、国家重点攻关项目、国家中小企业创新基金项目、铁道部重点攻关项目和河北省自然基金项目，并在国内外学术刊物上100余篇，获得国家发明专利16项。

呕心沥血培育创新型人才

在科研领域不断勇攀高峰，取得累累硕果的同时，从1989年研究生毕业起就承担教学任务的张福成教授也无愧于人民教师的光荣称号。张福成教授认为，大学是培养创新型人才的摇篮，作为一名高校教师，在不断地提高自身素质的同时，还应自觉主动地改革教学内容和教学方法。为社会培养出更多的高素质创新型人才。在长期的教学工作中，无论是对待本科生还是对待研究生，他都坚持高标准、严要求。他以严谨的治学态度和敢为人先的胆识，大胆地进行教学内容和方法的改革。在讲授每一门专业课前，他都认真地查阅大量文献资料。并结合自己的科研工作，把国内外最新的科研动态和成果写进讲义；讲课时，他总是结合教学内容，毫无保留地把自己多年从事科研工作的成功经验传授给学生。为培养学生的科技创新能力，根据当代科技发展呈现多学科交叉的趋势，结合学生的实际情况，张福成教授鼓励、引导学生不断拓展自己的知识面，使自己的视野更开阔，为走上工作岗位后的科技创新活动打下坚实的基础。

根据自己多年从事创新性科研工作的切身体会，张福成教授十分重视培养学生的动手能力。在金相实验技术课的教学中，他发现，长期以来，金相实验技术课的教学一直沿用传统的课堂讲授为主、实验教学为辅的方法，而忽略了金相实验技术课是让学生掌握金属试样的制备及组织分析方法，了解相关实验设备的原理及应用技术的主要目的。以致使学生在金相实验技术课结业时，从试样的制备到金相组织的分析能力都达不到应有的要求。张福成教授看在眼里，急在心上，他决心改变这种现状。经过认真的思考和充分的准备，从1996年秋季起，张福成教授在实验室的老师们的支持和配合下，开始了改变传统的教学方式的改革实践。他把金相实验技术课的课堂直接搬到实验室，由具有丰富实验经验的实验教师现场指导、讲解实验。然后他再对较深的理论进行课堂讲解。他在实验室讲课时，坚持以培养学生动手能力为主，讲解为辅的原则，对学生在实验过程中出现的问题再进行讲解，使学生既锻炼了动手能力，又提高了观察问题、发现问题、分析问题的能力。金相实验技术课教学改革的实践证明，学生的动手能力和金相组织分析能力明显地得到了提高。

20年来，张福成教授讲授的专业课始终受到本科生和研究生的欢迎。许多本科生由此对专业产生了兴趣，许多人毕业后考上了研究生。张福成教授指导培养的研究生知识面广、基础扎实、科技创新能力强，不少人目前已成为国内材料科学研究领域的骨干。

多年来，各级政府和学校对张福成教授在教学和科研工作中做出的突出贡献给予了充分的肯定，他先后获得6项省部级以上的科技进步奖，“第七届霍英东高等院校青年教师奖一等奖(研究类)”：2005年入选国家“新世纪优秀人才计划”，2007年入选“新世纪百千万人才工程”部级人选；是享受国务院特贴专家，河北省有突出贡献中青年专家，河北省“新世纪三三三人才工程人才”。他还先后获得“河北省五四青年奖章”，“河北省科技十大杰出青年”，“河北省科技标兵”，“河北省十大杰出青年教师”，“河北省优秀中青年骨干教师”称号；并先后荣立河北省一等功1次、二等功3次、三等功1次：由于业绩突出，张福成教授还先后被燕山大学破格晋升为副教授、教授和博士生导师。

耐磨材料范文第2篇

技术优势明显

近年来，中国在冶金矿山、建材水泥、火力发电等行业的发展带动下，耐磨球段行业发展迅速。从上世纪80年代起，以公司为代表的耐磨铸件生产企业在引进技术、设备、仪器的基础上投入资金开展自主研发，推动了中国耐磨球段制造技术的快速提高。2006―2014年，中国耐磨球段产品市场需求量从85.07万吨增长至197.52万吨，年复合增长率约11.10%。

经过多年的发展，发行人已成为国内规模最大的耐磨材料专业生产企业，现已形成年产约6.5万吨耐磨材料的生产能力。根据中国铸造业行业协会的统计，2012-2014年连续三年公司耐磨铸件产品的产销量均位居国内耐磨材料之磨球、磨段类产品第一位。

通过不断加大研发投入，公司先后获得国家专利46项，其中发明专利12项，实用新型专利12项，外观设计专利22项。公司先后参与或主持了多项国家或行业标准的起草工作，确立了公司在行业内的技术优势。

随着国家节能减排政策实施力度的不断加大，建材水泥、冶金矿山、火力发电等高能耗企业在节能减排方面的压力也不断增大，对耐磨性更高、节能效果更优、磨耗更低的耐磨产品的需求不断加大，公司亦随之持续快速发展。公司的发展获得了客户和社会的广泛认可。

公司在发展中形成了规模第一、技术领先、专业制造、质量稳定等优势，上述优势是公司持续发展的保证，也是公司核心竞争力的体现。为巩固并提升公司优势，根据国家积极支持耐磨材料行业发展的产业政策，公司将继续坚持以客户为中心，坚持技术创新和产品创新，不断提高产品技术含量，全面提升公司持续发展能力，积极寻求产业经营与资本运营相结合的发展模式。

核心竞争力突出

节约资源，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调，已经成为中国的基本国策。通过对耐磨金属材料的研究，最大限度的提高其耐磨性能、降低能耗，将成为节能减排措施中的重要组成部分。

发行人系国内最早从事耐磨材料生产的企业之一，随着公司在耐磨球段市场的不断拓展，以及在产品结构上向高性能、高品质的高铬球段的转变，更好地满足了下游客户不断提高的产品质量需求，公司的规模优势将得到充分发挥。

公司是国家建材工业协会、国家电力公司指定的磨球、衬板产品定点厂家。公司的工艺装备水平、产品质量、技术创新和研发能力在行业内已达到国际领先水平，具有较强的核心竞争力。

发行人一直致力于耐磨材料技术在冶金矿山、建材水泥、火力发电等行业的应用，坚持以自主掌握核心技术为发展动力，秉承“生产一代、储备一代、研发一代、规划一代”的研发方针，目前已自主开发和掌握了多项产品的生产工艺升级，如中频感应熔化工艺、恒温定点浇注工艺、连续式油淬+回火生产工艺等，从而在产品生产技术的升级过程中始终掌握主动地位，构成了本公司持续发展的核心竞争力。

耐磨材料范文第3篇

[关键词] 金属耐磨材料 水泥企业 研究 应用

一、金属耐磨材料的概述

材料的耐磨性不仅决定于材料的硬度Hm,而且更主要的是决定于材料硬度Hm和磨料硬度Ha的比值。当Hm/Ha比值超过一定值后,磨损量便会迅速降低。

当Hm/Ha≤0.5-0.8时为硬磨料磨损,此时增加材料的硬度对材料的耐磨性增加不大。

当Hm/Ha>0.5-0.8时为软磨料磨损,此时增加材料的硬度,便会迅速地提高材料的耐磨性。

金属耐磨材料一般都指的是耐磨钢,能抵抗磨料磨损的钢。这类钢还没有成为一个完全独立的钢种,其中公认的耐磨钢是高锰钢。

二、水泥企业主要使用的耐磨钢

在水泥工业中大多以磨料磨损为主要磨损方式。耐磨材料主要用于磨机衬板、隔仓板、篦板,球、段,破碎机锤头、板锤、反击板、颚板,立磨辊、盘等。从材质上可分为以下三大类:

1.高锰钢系列

该材质在八十年代前的一百余年中始终占据耐磨材料的主导地位,优点:韧性极好,在强冲击条件下产生加工硬化;缺点:易塑性变形,不耐磨。已从非强冲击条件下应用的易损件(磨机衬板类)中退出,但是在强冲击负荷下应用的易损件中,仍保持不可替代的优势。

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,占主导地位。超高锰钢仅限用于大型破碎机锤头和板锤。中锰钢也有部分应用。

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,由于其化学成分、热处理工艺可在很大范围内变化,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,因此可根据易损件的应用工况条件,分析其主要磨损机制,优化和选择合金钢的化学成分和综合机械性能,达到最经济合理的选用。

中碳低合金钢的优点是:合金量少,生产成本较低,依靠水淬或油淬提高硬度,满足易损件的耐磨寿命。

中碳中合金钢的优点是: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,热处理工艺简单且稳定,综合机械性能较佳。与中碳低合金钢相比,即使硬度相同,耐磨性明显增高,但生产成本偏高。

低碳高合金钢的优点是:低碳、高合金的化学成分配合恰当的热处理工艺,可获得非常高的韧性和较高的硬度,对受冲击负荷较大、结构复杂的易损件具有绝对的优势,缺点是生产成本高。

3.抗磨白口铸铁系列

该系列有高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、镍硬铸铁及高铬铸钢等品种。总体优点:硬度高,耐磨性好。缺点:韧性不足。

高铬铸铁(Cr14-30%)的耐磨性最好,应用范围最广,如中小型磨机衬板,球和段,小型破碎机锤头和板锤,立磨辊和盘等。大型磨机前配置了辊压机后,高铬铸铁即可扬长避短,充分发挥其优异的耐磨性,衬板使用寿命可达8年以上。

低铬铸铁(Cr1.5-3%)的硬度、韧性均大大低于高铬铸铁,主要应用于球、段以及细磨仓衬板,优点是生产成本低,缺点是应用范围窄,综合性能和抗磨指标一般。

中铬铸铁(Cr8-14%)仅用于铸球,降低铬含量,既可以降低生产成本,也可满足球的破碎率指标,市场中仍称之为高铬球。

三、水泥企业常用耐磨材料具体选用(本文以磨机为例)

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。磨机回转时,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。

粗磨仓衬板要求材料有足够韧性,受切削磨损要求材料具有高硬度。根据磨损原理,材料硬度(Hm)应为物料硬度(Ha)的0.8倍以上,即Hm/Ha≥0.8,水泥熟料硬度为HV500-550,相当于HRC49-54。所以衬板材料硬度应在HRC50以上才耐磨。由于受高应力冲击凿削,冲击韧性ak≥10J/cm2才能不开裂,才满足使用要求。因此粗磨仓衬板应选择中碳中铬合金钢及其类似合金钢材料,硬度HRC48-55,冲击韧性akl5-20J/cm2,使用寿命可达2-3年。对于单螺孔衬板及沟槽衬板可参照相关标准选择高铬铸铁,使用寿命可达4-6年。对于φ3m以上的大型磨机衬板,应选择高韧性高铬铸铁,硬度HRC58-62,冲击韧性ak8-12J/cm2,使用寿命可达 6-10年。

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。

细磨仓衬板可以选择硬度高、韧性低的耐磨材料。如高碳合金钢,高、中、低铬铸铁,抗磨球墨铸铁等材料,硬度HRC>50,冲击韧性ak4-6J/cm2均可使用。

磨机衬板不宜选择高锰钢。对粗磨仓而言,因为高锰钢的屈服强度低,易产生塑性变形,尺寸长的衬板会发生凸起变形,钢球的冲击也不能充分产生加工硬化,因此不耐磨。细磨仓衬板承受的冲击力更小,高锰钢的耐磨性更不能得到发挥。

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,由于所受冲击不足以充分使其产生加工硬化,硬度仅能达到HB350左右,受物料切削冲刷磨损严重,使用寿命低。如果选择中碳多元合金钢衬板,硬度HRC46-50,冲击韧性ak5 J/cm2,使用寿命可比高锰钢提高一倍。φ3.Om以上大型磨机磨头端衬板在径向上分2-4块,可选择高铬铸钢,高铬铸铁类耐磨材料,使用寿命可比高锰钢高3-4倍。

(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,冲击韧性ak≥25 J/cm2,硬度HRC45-50。

高锰钢韧性好,但硬度低,不耐磨,并且易产生塑性变形,堵塞蓖缝,影响生产效率。

因此隔仓板应选择中碳中铬多元合金钢及类似合金钢材料。φ3.0m以上大型磨机隔仓板是分块制作的,可选择高铬铸钢、高韧性高铬铸铁类耐磨材料,使用寿命可比高锰钢提高2-3倍。

(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,即可满足使用要求。

新型耐磨材料-Cr-Ti多元合金钢衬板,冲击韧性65-136 J/cm2,硬度HRC52-58,主要技术指标达到国外同类产品水平,其技术性能满足φ3.8m以上大型球磨机粗磨仓、细磨仓、磨头端衬板,隔仓板、出科蓖板工况条件的要求,应用范围广,寿命比高锰钢提高2-4倍,是替代高铬铸铁和传统中合金衬板的理想材料。

总之,使用厂家选择理想的耐磨材料,应该考虑以下两点。

第一,进行磨损失效分析,充分认识配件的工况条件,如采用干法还是湿法生产,受冲击负荷的大小,物料的种类,易磨性,粒度,物料的尖锐度等,依照磨损特性选择合适的材料。

耐磨材料范文第4篇

Abstract: Cement concrete as a large class of building materials has a wide range of using for different purposes, and the national standard has detail specifications. However, for using cement-based wear-resistant materials in concrete floor, only in "The People's Republic of China Building Materials Industry Standard JC/T906-2002", the definition, classification, raw materials requirements, test methods, etc. of materials are described and normed, while the specification did not elaborate how use such materials and play the function of these material.

关键词: 混凝土;水泥基耐磨材料

Key words: concrete;cement-based wear-resistant material

中图分类号:TU37 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0093-01

0引言

为了解决混凝土地面表面出现的薄弱层问题,同时又克服水磨石地面弊端,英国人发明了混凝土地面用水泥基耐磨材料,这种材料和技术很好地解决了传统混凝土地面表面薄弱层的问题,施工快、成本低、抗压、抗冲击、耐磨损,因此,这项技术迅速推广开来。我们国家工程界采用这项技术是在1992年改革开放后,随着外资企业的大量应用而推广开来。本人从事这个行业将近十年,对这类材料的具体应用进行了详细、深入的研究,在此提出一点心得体会。

1材料组成及性能

混凝土地面用水泥基耐磨材料是由低碱水泥、耐磨骨料、颜料、混凝土外加剂等成分组成。采用工厂预包装、现场手工干撒、由专用设备、专业施工人员进行施工。按照正常的使用要求,每平方米耐磨材料的用量为5公斤,从而获得厚度大约2-3毫米的耐磨面层。这种地面具有无尘、美观、耐磨、硬化、抗冲击、高强度性能,从而满足现代化工厂对地面的高性能要求。

2施工前应具备的条件

施工开始前,产品、设备、人员应按时到场,并安排好施工人员住宿,产品及施工设备存放等所需场所。耐磨地面产品应存放在干燥,清洁的环境中,且应具备防雨、防潮的功能,产品应码放整齐,以便于对产品数量的控制。对不同种类的产品,应分开码放,并采用醒目标识加以区分,以避免施工时错用。施工开始前,应对到场的施工设备进行必要的检修,以达到设备100%的完好率。

2.1 施工现场环境的要求屋面、门窗必须封闭,作好防风、防雨工作。只允许留一个门供人员、车辆通行,防止产生穿堂风,致使局部混凝土、耐磨材料水分散失过快,表面龟裂。

2.2 对垫层的要求对垫层的三七土进行充分夯实,碾压,达到平整,结实,密实,充分满足设计要求,避免出现沉降不均的现象。在进行混凝土浇注之前,垫层要用清水充分湿润。

2.3 对基层混凝土的要求混凝土强度要大于C25,水灰比小于0.5。最大骨料粒径小于30毫米。现场搅拌的混凝土,塌落度控制在75-100毫米之间;商品混凝土塌落度控制在120-140毫米之间。

2.4 对基层混凝土施工的要求混凝土要分仓、按序连续浇注,一次性浇注到满仓,同一仓不得留有施工缝。要充分振捣,避免漏振、过振。用辊杠、铝合金刮杠整平混凝土。混凝土的平整度应达到2米5毫米的要求。

3耐磨地面施工要求

3.1 施工前准备会的召开在每天混凝土浇注前,开有所有施工人员参加的准备会,明确施工区域,施工面积,所需产品数量,施工设备数量,施工人员名单,职责,及其它应注意的事项。

3.2 施工前的准备工作按照当日混凝土施工面积,计算所需耐磨材料的数量并运输至施工区域,摆放整齐,调试好施工机具,安排好各工位的施工人员。对施工现场的灯光等条件进行彻底检查,确保施工顺利进行。施工人员应穿着用防水纸包裹的胶鞋,避免污染。

3.3 耐磨材料的施工①采用目测和指压法,确定混凝土是否初凝,掌握最佳撒料时机。②对混凝土表面采用3米刮杠再次进行找平,手工修复混凝土表面的一些瑕疵。③祛除混凝土表面的泌水。用圆盘破坏掉混凝土表面的浮浆。④在边角部位撒播材料,手工进行施工,加固薄弱部位。⑤将计算好的材料的2/3手工均匀地撒布在指定的作业区域内,待耐磨材料吸收基层混凝土的一定水分,颜色变暗后,用圆盘进行提浆作业。⑥待第一次撒播的材料有一定的硬度后,把剩余下的1/3材料全部均匀地撒播到作业面,进行第二次提浆施工。⑦根据混凝土和耐磨材料的硬化情况,至少进行三次圆盘作业。机器的运转速度和刀片的角度应视表面的硬化情况进行适当的调整。抹光机作业应纵横交错进行。抹光机每次停止作业时,应用干净的抹布擦净刀片上粘带的材料,不要放到作业面上。⑧在进行收光作业的同时,应有专人进行质量检查,发现有沙眼等瑕疵,应用抹刀及时进行修补。

3.4 耐磨材料地面的养护在耐磨地面施工完毕后,立即采用专用养护剂及时进行养护,防止水分过早散失,表面出现微细裂纹。

3.5 模板拆除的要求施工完毕48小时左右,可以进行拆模作业。拆除模板要仔细,避免对已施工部分的损坏。拆除模板后,用切割机切边,宽度约3厘米。应采用人工踢凿的方法将整个断面切直,然后用沙浆修补平滑。

3.6 相邻部分的耐磨地面的施工要求在已施工完毕的相邻区域进行耐磨地面施工,应采用塑料薄膜等材料进行遮挡,避免新浇混凝土对已施工区域表面产生污染。

3.7 地面切缝的要求应在耐磨地面施工完毕后,在满足混凝土强度要求时,尽早对地面进行切缝。切缝应按照设计要求进行,缝的深度大约是混凝土底板厚度的1/3到1/2。柱周围要切菱形缝。进行切缝施工时,应立即将切缝时产生的泥浆清理掉,以避免对面层的污染。

3.8 地面切缝密封胶的施工密封胶的施工可以在耐磨地面施工完毕后,现场条件达到清洁,干燥的条件后进行。进行密封胶施工前,应对切缝内壁彻底清理,以获得清洁,干燥,结实的基面。缝两侧应粘贴美纹纸,以保护缝两侧的区域不被密封胶污染,施工完毕后应立即去除美纹纸。

4耐磨地面成品保护

耐磨地面施工完毕后7天内,绝对禁止任何非耐磨地面施工人员进入已施工区域。对于已施工完毕的区域,应设置警示标识。并由专人看护,防止地面受到污染或者破坏。施工完毕超过7天的区域,允许少量其他作用人员进入,但应经总包单位,耐磨地面施工单位允许,并应穿着软底鞋。进行其它项目施工,应经过总包单位及耐磨地面施工单位允许。

参考文献:

耐磨材料范文第5篇

[关键词] 碳化铬 耐磨铸钢 组织结构 摩擦磨损性能

前言

磨损是工程构件的主要破坏方式之一， 同时也是机械零件失效的三种主要原因(磨损、腐蚀、疲劳)之一，各种机械零件的磨损所造成的能源和材料的消耗是惊人的。高锰钢和耐磨铸铁作为耐磨材料被广泛应用。近年来，高锰钢在理论研究和实际应用方面日益得到重视。有许多学者在超高锰钢成分设计、生产制造等方面做了大量工作，既提高了高锰钢的加工硬化能力、耐磨性以及制造加工性能外，又将高锰钢的应用领域拓展到高强度高塑性钢领域[1]。

不断开发性能更好的耐磨材料，以提高生产效率，降低生产成本，节约资源和能源，这具有十分重要的意义。

中碳低合金耐磨铸铸钢由于合金元素含量较低，具有高硬度、高耐磨和良好的韧性配合，工艺简单，成本低廉，获得了广泛应用，成为近年来发展的热点在各种形式的合金铸钢的成份中，碳是影响衬板材料力学性能，如硬度、冲击韧性的主要元素；铬则是合金耐磨铸钢常用的主要合金元素，但我国铬资源比较短缺，因此本文研制碳铬系合金铸钢，探讨碳铬含量对试验钢力学性能(硬度、冲击韧性)及耐磨性的影响。由于通过控制化学成份和适当的热处理得到马氏体或马氏体―贝氏体组织，具有良好的耐磨性。

1 实验方法和内容

1.1 试验过程简图

1.2 实验材料制备

1.2.1 成分设计

实验以美国SAS公司的高性能SA1750CR碳化铬耐磨钢为设计依据，耐磨钢的元素含量设计为：Cr：45%、C：6.5%、Mn：1.5%，余量为Fe。由于耐磨钢中的Cr是以碳化铬形式存在硬质强化相，固实验选用Cr3C2粉末、纯Fe粉和Fe-Mn合金粉为原料，按照复合粉体的混合比例，设计其配比为Cr3C2：51.92wt%、纯Fe粉：46.08wt%、Fe-Mn粉：2wt%。实验采用球磨法混料12h，干燥后备用。

1.2.2 耐磨钢的制备

加热炉为SX3-6-14快速升温电阻炉，最高温度1400°C。实验时预设定好最高加热温度和保温时间，实验完成后随炉冷却至室温。

1.3硬度测试

1.3.1 洛氏硬度测试

实验采用时代TH300硬度计洛氏硬度计和数字自动转塔LCD显微维氏硬度计，测试不同条件下试样的硬度值并进行对比，研究不同条件对材料的硬度的影响，试样与金相试样相同。测试条件为150kN，保压3秒，每组试样测六次，最后求硬度平均值。

1.3.2 维氏硬度测试(HV)

采用HXD-1000TM/LCD数字式显微硬度计测定维氏硬度。以一定的试验力，将两相对面夹角为136°的正四棱锥体金刚石压头压抛光处理后的试样表面，保持规定的时间后卸除试验力，测量压痕两对角线长度，用压痕单位面积承受的试验力表示维氏硬度值。本次试验选择了不同的试验力进行测定，以0.3mm/s的加载速度施加载荷，保持试验力20s，同一试样上测试压痕点数6个。显微硬度值按下列公式进行计算：

HV=

式中：HV为维氏硬度值(N/mm2)，F为试验力(N)，d为压痕两对角线的平均值(mm)，α为金刚石压头相对面夹角(136°)。

1.4金相组织观察

本实验采用OLYMPUS GX51金相显微镜，观察耐磨铸钢试样的金相组织，研究组织和性能之间的关系。金相试样制备：取样*人工研磨水冲洗*抛光*水冲洗*酒精棉球清洗*烘干*浸蚀*水冲洗*酒精棉球清洗*烘干*观察。用金相显微镜采集系统观察至清晰的组织并照相分析。浸蚀剂：4%的硝酸酒精，浸蚀时间：10s左右。

1.5 XRD衍射成分分析

X射线衍射仪主要用于材料相结构分析。所用仪器为日本理学(Rigaku)公司D/Max-3B型X射线衍射仪。利用Origin70软件和MDI jade软件对衍射结果进行处理分析。

1.6摩擦磨损试验

实验仪器为M2000型磨损试验机。实验条件：转速(r)：200r/min摩擦用钢环直径(D)为40mm，载荷(F)为200N，每个试样实验时间(t)为60min。实验主要是将不同条件下制备的试样在试验机上进行摩擦磨损试验，试样尺寸规格：10×10×20mm试样表面应打磨的较平整并将要进行试验的一面抛光。试验前先将所有试样在超声波仪器中用无水乙醇清洗(至少30min)，再放入60℃的干燥箱中干燥(至少12小时)。干燥后称量磨损前的质量(每个至少三次，取平均值)，然后进行摩擦磨损试验，试验时记录实验数据，试验后同样将试样进行清洗干燥，干燥后称量磨损后的质量(每个至少三次，取平均值)。

根据所选取的磨损试验方法和磨损材料的不同，可选用不同的耐磨性能评定方法，以期获得精确可靠的实验数据，本实验利用称重法进行耐磨性能的评定[1]:即利用电子天平分别测量实验前后的试样的质量，计算出质量变化，从而来评定铸件材料的耐磨性能。

磨损率(Wear rate)是评定材料耐磨性能的重要指标，可以用来表征材料在不同加载条件，不同行程下的磨损量大小，其计算公式如下所示：

磨损率：Wear rate=Δm/F・L

式中：Δm为磨损失重，单位mg，N为摩擦磨损试验时载荷，单位N，L为摩擦行程，单位m。

摩擦系数μ按下列公式进行计算：

摩擦系数

其中，M为摩擦力矩(N・m)；N为载荷，200N；R为圆环半径，0.020m。

根据所得到的数据结果计算磨损率，然后对磨损试样进行扫描电镜试样，观察表面形貌并分析机理。摩擦磨损实验后，用扫描电子显微镜对磨损表面的微观组织形貌进行观察分析，确定不同试样在不同实验条件下的磨损情况和磨损机制。

2 试验结果和分析

2.1 硬度测试

2.1.1 洛氏硬度测试

图2.1为洛氏硬度测试结果，可以看出，由于实验条件不同，所制备的试样的硬度也不同，升温时间和升温温度对铸件硬度的有明显影响。铸件制备过程中，升温时间过长，在高温情况下会发生氧化而影响组织成分，对硬度也会发生影响。由上图可知相同最高温条件下， 60min条件所获得铸件硬度相对较高。另一方面，比较60min、120min、180min相同升温时间下，最高温也应选择适当的温度。对于一号试样最高温1250°C条件下试样无法成功制备，然而温度过高也不好，1300°C时所制备的铸件硬度较高。综述可得，二号(1300°C/60+10)和五号(1360°C/60+10)试样获得的硬度较高。

2.1.2 氏硬度测试(HV)

对于不同试样的维氏硬度的测定结果见图2.2。可以看出，同一种试样在随应力增加的情况下，其硬度变化趋势为先升高后降低然后趋于平稳。另一方面，同一种应力测试条件下，其硬度变化和洛氏硬度测试变化情况基本吻合。

2.2金相组织分析

在不同实验条件下制取的碳化铬耐磨钢试样的金相组织中可以看出，出现白色针状和条块状组织为碳化铬，它存在与Fe基体之中。我们所希望的是能得到独立的而非相互融合的碳化铬组织，对于1300°C温度的二号、三号、四号试样，二号试样碳化铬组织较均需，为针状及长条状且较清晰，相互熔融状态较少。碳化铬组织能起到很好的固定作用，类似于钉扎效应，能有效提高耐磨性。四号试样组织不均匀，且有较多碳化铬相互熔融。而三号试样情况则介于两者之间。

对于1300°C温度下制备的五号、六号、七号三种试样，五号和七号组织较均匀，二号和五号组织结构较为相似，但由于温度不同，结构又稍有不同。七号试样组织较均需，但其硬度结果并不是最好，可能是由于升温时间过长导致部分发生氧化的原因。综上所述，结合其硬度测试结果可知，熔融较少且分布较均匀的细长条或针状的碳化铬组织，有利于提高碳化铬耐磨钢的抗磨损性能。

2.3 XRD衍射成分分析

X射线衍射仪主要用于材料相结构分析。所用仪器为日本理学(Rigaku)公司D/Max-3B型X射线衍射仪。利用Origin7.0软件和MDI jade软件对衍射结果进行处理分析。本试验主要对力学性能较好的二号(1300°C/60+10)和五号(1360°C/60+10)试样进行X射线衍射分析。从结果可以看出，耐磨钢的物相组成主要为Cr7C3、Cr3C2和α-Fe三种物相，Cr7C3化合物相的生成，表明经高温烧结并保温后，部分Cr3C2相发生了转变。从金相组织分析可以看出，Cr7C3化合物相依然为针状或条状，由于Cr7C3、Cr3C2均为高硬度碳化铬相，对硬度和耐磨损性的提高显然是十分有利的。

3 碳化铬耐磨钢摩擦磨损特性研究

3.1 对磨损的一般认识

Nam.P.Su将磨损分为两天类：一类为由材料机械性能决定的磨损，另一类为由化学过程和热激活过程控制的磨损。前者又包括五种类型的磨损即:滑动磨损(剥层磨损)、微动磨损、磨粒磨损、冲蚀磨损(固体颗粒冲击)和疲劳磨损;后者包括四种磨损类型:溶解磨损、扩散磨损、氧化磨损及腐蚀磨损。

3.2磨损试验结果及分析

3.2.1磨损率和摩擦系数

在M-2000型磨损试验机上，分别对二号、三号、四号、五号、七号试样分别进行摩擦磨损实验，摩擦副为GCr15钢环。实验转速(r)：200r/min，钢环直径(D)：40mm，施加载荷(F)：200 N，摩擦磨损时间(t)：60min。利用电子天平分别称出个试样在磨损前后的重量，获得质量差，从而计算磨损率。图3.1给出了磨损率柱状图，可以看出，相同的实验条件下，二号试样(1300°C/60+10)和七号试样(1360°C/180+20)的磨损率几乎一致，四号试样由于试样多孔磨料粉末进入无法比较。其中三号试样(1300°C/120+20)的磨损率最大。由此可知，二号试样和五号试样表现出较好的抗磨损性能。考虑其综合力学性能，二号试样(1300°C/60+10)优于五号1360°C/180+20)试样，实验结果与硬度的测试结果相一致。

图3.2为试样在M-2000型摩擦磨损试验机上测得的摩擦系数随时间的变化曲线。由图中可以看出五种试样的摩擦系数的变化情况。所有试样的摩擦过程可以分为三个阶段：第一阶段为起始阶段，表现出摩擦系数随时间而迅速下降；第二阶段摩擦系数随时间有波动性的变化，但总体呈上升变大的趋势，我们称之为磨合阶段；第三阶段为稳定摩擦阶段，摩擦系数随时间变化缓慢，并趋于平稳，最后达到稳定摩擦系数。由于试样有气孔的存在，使得该阶段存在个别波动稍大的特例。

另外，由图3.2也可以看出，二号试样和三号试样摩擦系数整体较高，而且三号试样在趋于平稳时有稍下降趋势，而二号试样呈稍上升趋势。其中七号试样摩擦系数整体较低。四号、五号试样情况则介于其中。

综上所述，由磨损率和摩擦系数的分析可以比较出，二号和三号试样摩擦性能较好，且综合其力学性能分析，二号试样(1300°C/60+10)要优于三号试样(1300°C/120+20)。相比较两者而言，由于制备时间不同，120min升温时部分会发生氧化，组织也稍有不同，造成这种现象。同时，也可以看出摩擦磨损是一个非常复杂的过程。

3.2.2 磨损区和未磨损区成分分析

摩擦磨损试验后，对试样的进行扫描电镜观察，同时利用X-射线分析磨损区和未磨损区的成分。采集条件：加速电压：20.00keV，活时间：28秒，出射角：35.00度。由表3.3可以看出，磨损区Fe含量有所增加，其它成分变化不大。造成这种现象的原因是耐磨钢的硬度较高，与之配副的材料发生材料了转移。

3.2.3试验结果的影响因素分析

a．摩擦实验外部环境：由于实验时，外部环境相同，故非外部环境影响。

b．材料的成分方面：该实验试样都是有相同的配置，材料成分含量都是相同的，因此上述试样的耐磨性和成分无关。

c．试样本身：由于试样在实验室有限条件下制备，试样铸件有一定的孔，实验过程中可能会有磨料粉末进入，虽然实验前后都经过长时间的超声波清洗，但可能还会有少许残留，造成一定的影响。

d．试验钢的组织方面：由于试样制备的条件(温度、时间)不同，使试样的微观组织结构不同，力学性能也不同，结合各试样的组织图片和力学性能结果分析，这是造成其磨损性能不同的主要原因。

其中，二号试样组织较均匀，长条状和细针状的碳化铬组织较多，弥散效果好，能起到一定的钉扎效应。使其力学性能和摩擦磨损性能有效提高。综上所述，影响实验中相同成分的铸件试样耐磨性的主要因素是试验钢的组织结构。

3.3 试样磨损形貌及磨损机理分析

五个试样分别在M-2000型摩擦磨损试验机上进行60分钟摩擦磨损试验，经过无水乙醇在超声波仪器中清洗并干燥后，在电子分析天平上称量后，在扫描电镜下扫描磨损面。

由各试样磨损面的图片对比可发现，二号试样和五号试样的磨损面较平整，磨损较轻。其中二号试样出现较轻的犁沟，而五号试样只出现极轻的疲劳磨损。四号试样磨损最严重，有严重的疲劳剥落现象发生，主要是微观断裂磨损机理，同时也伴随着犁沟的出现。对于三号试样，其磨损机理主要是以疲劳剥落为主。七号试样则是犁沟和疲劳剥落同时发生。

4 结论

1. 高碳化铬耐磨钢的物相组成主要为Cr7C3、Cr3C2和α-Fe三种物相，其组织结构为针状或条状结构。

2. 实验结果表明，二号试样(1300°C/60+10)和五号试样(1360°C/60+10)的平均硬度值较高，有较好的力学性能，且二号要优于五号试样。

3．相同摩擦磨损实验条件下，二号试样(1300°C/60+10)和七号试样(1360°C/180+20)的磨损率几乎一致，四号试样由于试样多孔磨料粉末进入无法比较，三号试样(1300°C/120+20)的磨损率最大。由此可知，二号试样和五号试样表现出较好的抗磨损性能。

4. 根据摩擦磨损试验及对磨损面的扫描电镜分析可知，碳化铬耐磨钢二号和五号试样的磨损面较平整，表面只有少量的疲劳磨损和较轻的犁沟。磨损率较低，整体摩擦系数较高，表现出良好的耐磨性能。升温时间长的三号、四号试样有严重的疲劳剥落现象发生，主要是微观断裂磨损机理，同时也伴随着犁沟的出现。

参 考 文 献

[1]徐雪霞，白秉哲.我国贝氏体耐磨铸钢的发展及应用[J]，北京：铸造技术 2008

[2]丁晖，陈恒新，力玉海，车殿科.中碳低合金耐磨钢及其磨料磨损行为的研究[J]

[3]王洪发.金属耐磨材料的现状与展望[J].铸造，2000，(增刊):57.

[4]丁晖，陈恒新，力玉海，车殿科.中碳低合金耐磨钢及其磨料磨损行为的研究[J]

[5]刘菊东，陈康敏，侯达盘，曾伟民，王大镇，许志龙.40Cr钢磨削淬硬层的磨损试验.金属热处理2008，33(2)

耐磨材料范文第6篇

【关键词】 耐磨耐火材料 损坏原因 防范措施

循环流化床锅炉内部耐磨耐火材料结构，在锅炉运行过程中起到非常关键的作用。随着循环流化床锅炉的快速普及和大型化的发展需求，对循环流化床锅炉耐磨耐火材料结构使用的可靠性提出了更高的要求。目前投运的循环流化床锅炉，因耐磨耐火材料损坏原因而造成锅炉的故障已经严重地影响到了锅炉的长周期经济运行。因此充分认识循环流化床锅炉耐磨耐火材料损坏机理，提高循环流化床锅炉耐磨耐火材料的使用寿命，是目前设计单位、材料生产单位、施工单位及使用单位共同关心的问题，也是今后循环流化床锅炉大型化所要重点关注的课题。

1 耐磨耐火材料的使用部位

循环流化床锅炉的磨损通常发生在固体物料浓度较高、流场复杂的湍流区、涡流区以及与烟气运动方向垂直的受热面等部位，因此通常在以下部位采用耐火耐磨材料：点火风道；风室；布风板表面；燃烧室下部锥段；炉内屏式受热面底部；炉膛烟气出口；分离器；回料装置等部位。

2 耐火耐磨材料损坏机理分析

循环流化床锅炉大多采用热值低、含硫量较高的劣质煤种，灰分浓度大、流速高，温度变化频繁，造成循环热冲击，此外炉内有大量高速运动的高温固体物料，需要用大量的耐火材料进行保护锅炉受热面，防止受热面磨损泄漏，因此耐火防磨材料都处在锅炉运行最恶劣的环境中。通常耐火材料的失效有以下三个方面的原因：耐火材料的剥落、耐火材料的冲刷磨损、耐火材料的化学侵蚀。

2.1 耐火耐磨材料的剥落

耐火耐磨材料的剥落一般分为两种：热剥落（热震剥落）、结构剥落。热剥落是指由于热冲击或机械应力引起的材料损失。热冲击是指骨料与结合料由于膨胀系数不同在温度循环波动时产生内应力从而破坏耐火材料层，热冲击会导致耐火材料衬里的大裂缝和剥落，而温度快速变化造成的热冲击（如启停炉操作不当）可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而剥落；结构剥落是指材料经过长期的使用，组成和内部晶相结构发生变化，即使在小的温差应力下就能使其表面的变质层剥落。

2.2 耐火耐磨材料的磨损

耐火耐磨材料的磨损是炉内的流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损。

2.3 耐火耐磨材料的化学侵蚀

原煤中有害杂质，如硫、氮等在燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化合物等酸性气体对耐火防磨材料产生化学侵蚀以及因碱金属的渗透造成的耐火材料渐衰失效、渗碳造成的耐火材料变质破坏、抓固钉失效造成的耐火材料层脱落等。

3 耐火耐磨材料运行中暴露的主要问题

（1）新炉使用不长就出现严重磨损现象，壁面上出现凹坑，埋下事故隐患。循环流化床锅炉由于结构不同，其选用的耐火材料品种繁多，针对循环流化床锅炉不同部位工作环境不一致，需要选用不同的耐火耐磨材料。

（2）旋风分离器顶部浇注料裂纹窜火，烧毁爪钉，造成浇注料大面积脱落，进入到返料器，造成返料中止，锅炉负荷降低而停炉。

（3）施工不良，收缩缝处理不好，造成护板烧红损坏或浇注料脱落导致被迫停炉。

（4）燃烧室下部处于锅炉密相区，炉膛中心气流上升而四周因壁面摩擦和粘滞，使粉尘或颗粒失速下滑而对上浇注料造成磨损，甚至大面积脱落，造成锅炉流化不好，容易引起结焦而停炉。脱落的浇注料卡到放渣管口，造成锅炉无法排渣，料位增高，影响锅炉负荷。

（5）循环流化床锅炉启动过快或检修时强制降温，造成耐火层内温度急剧变化，产生较大的热应力，使耐火耐磨材料开裂脱落。

（6）锅炉进煤口正处于锅炉的密相区，工作条件极为恶劣，除受到原煤重力的作用外，还要受到风、烟、渣、灰的冲刷，该处的浇注料在恶劣的工况条件下，最容易造成浇注料失效。

（7）锅炉出口水平烟道受到烟气流的长期冲刷造成磨损或脱落，进入到返料器造成返料故障，影响锅炉运行。

（8）屏式过热器与炉膛结合面或屏式过热器底部浇注料脱落，导致过热器管磨损泄漏。

4 耐火耐磨材料损坏的原因分析

（1）耐磨材料的成分配比不符合要求。配比不合适会使耐磨材料的稳定性较差，表面硬度减弱，粘结力降低，导致耐磨材料极易磨损和脱落。

（2）浇注料施工工艺不良。施工时预留的膨胀缝不符合要求或膨胀缝设计存在问题等，因而在运行中极易出现耐磨材料大片脱落。

（3）设计结构不合理。如抓钉、拉砖钩数量较少，施工浇注前没有按要求对抓钉涂以沥青，往往会造成耐磨料大面积脱落。

（4）没有严格执行烘炉曲线，对烘炉过程缺乏有效监督，使浇注料强度达不到或者发生裂纹，造成运行中窜火发生脱落。

（5）耐火层钢制外壳上没有割排气口，烘炉、煮炉或启动时，蒸汽从内层排除受阻，造成耐火材料脱落或裂缝。

（6）运行操作不当。在锅炉冷态启动或停炉抢修时强制降温，升温冷却时如果温升较大，就会造成耐磨材料的受热不均匀而产生裂纹甚至脱落。

（7）原煤中有害杂质，如硫、氮等在燃烧时产生的二氧化硫、氮氧化合物等酸性气体对耐火防磨材料产生化学侵蚀以及因碱金属的渗透，造成耐火耐磨材料的损坏。

（8）炉膛飞灰浓度越高，对锅炉的磨损就越强烈，飞灰中多硬性物质（残炭）、粗大颗粒的棱角会加速对耐火耐磨材料的磨损。

5 耐火耐磨材料损坏的防范措施

5.1 把好材料关

循环流化床锅炉的耐火耐磨材料，并不是一般意义上的耐火材料，它有较高的特殊性能指标要求。目前生产耐火材料的厂家很多，但真正具有独立开发能力，具有规模生产能力，具有实验和检验设备和手段的厂家并不多，很多耐火材料不能满足循环流化床锅炉的耐火耐磨衬里的特殊需要。特别是在大型循环流化床锅炉耐磨耐火材料材料的选择上，一定要把好材料关，合格的材料是保证锅炉长周期运行的基础保证。

5.2 把好施工关

好的材料还需好的施工队伍来完成施工。过去由于材料的生产厂家和施工单位脱节，工程中出现的问题责任不清。原因是材料生产厂家不清楚锅炉的结构和特殊使用要求，施工单位不理解材料的实际使用条件和性能，另外，材料生产厂家为了技术保密的需要，在技术上有所保留，在工程中留下隐患。在施工队伍选择上，应选择有一定专业施工能力，具有循环流化床锅炉专业的高级技术管理人员的企业。目前普遍大家形成一种共识，就是在循环流化床锅炉耐火耐磨工程发包过程中，选择即有材料生产能力又有现场施工能力和现场实际经验的大型优秀企业，是保证循环流化床锅炉耐火耐磨工程质量的前提条件

5.3 把好设计关

对于新建和扩建企业，在设计初期，应作好前期的图纸会审工作。由于循环流化床锅耐火耐磨衬里的特殊性和复杂性，在前期设计过程中应和材料生产厂家取得联系，根据厂家材料的使用性能，有针对性的进行共同设计，避免在现场施工过程中的盲目修改。

5.4 把好运行关

在新建和扩建企业锅炉机组的调试、试运和投产过程中，应加强环流化床锅炉耐火耐磨衬里方面的技术培训工作，增强操作人员对流化床锅耐火耐磨衬里的保护意识。防止锅炉机组在调试、试运和投产过程中，对循环流化床锅炉耐火耐磨衬里造成损坏。应增加必要的观察和监测手段，以防止超温和火焰直接冲刷耐火耐磨衬里材料。

5.5 把好合作关

循环流化床锅炉耐火耐磨衬里的总体质量及使用期限，涉及到很多方面。因此，为了保证循环流化床锅炉耐火耐磨衬里的长周期安全使用，需要多方面的共同努力。在循环流化床锅炉耐火耐磨衬里工程施工和投运过程中，设计、材料、施工及运行方面的积极主动配合，是提高环流化床锅炉耐火耐磨衬里结构长周期安全运行的有利保证。

6 结语

锅炉的安全可靠运行在很大程度上取决于耐火耐磨材料的稳定性，因此必须高度重视，科学合理地根据部位选用耐火耐磨材料，严格施工工艺，保证安装质量，全程监督烘炉，严格执行锅炉运行规程加强运行管理工作，才能保证循环流化床锅炉的长期安全平稳运行。

参考文献：

耐磨材料范文第7篇

关键词：非公路矿用自卸车，车厢耐磨，耐磨材料，磨损问题

对于非公路矿用自卸车来说，车厢重量大约为整车净重的25%～35%左右，其70%的零件都是钢板制作的，车厢的磨损非常严重，这是由于其直接与矿石相接处，车厢最常见的失效就是磨损问题。所以，通过分析车厢的磨损形式和机理，能够有效探索提高车厢寿命的方法，改善车厢磨损的现状，使得资源利用率大大提高，对于提高矿山开发的经济效益具有重要意义。

1.非公路矿用自卸车车厢磨损机理分析

分析矿石作用在钢板表面的力，可以将其分解为切向力和法向力。其中，矿石磨粒向前推进则是切向力，使矿石磨粒压入钢板表面则是法向力，对于特定运动方向的特定形状的矿石磨粒来说，其有可能在钢板表面像刀具一样工作，能够进行表面切削而形成切屑。尽管这种切屑的深度和宽度都比较小，但是，这是在公路矿用自卸车车厢最为常见的磨损。

分析矿石划过钢板表面的过程，接触的钢板材料具有向前缘和两边运动的趋势，造成此部分材料具有比较大的塑性变形，尽管还没有脱离母体，但较大的变形出现在沟底及沟槽附近。在犁沟过程中，在切削作用下，部分材料变成切屑，另外一部分没有被切削的材料，则出现犁皱情况，即在塑变之后而推向前缘或者两侧。在两侧和前缘的材料都是由于犁沟或犁皱的堆积作用，这些还应该包括沟槽中的材料，在矿石磨粒作用下，已堆积的材料很可能出现压平的情况，或者再次进行相关的犁皱变形，产生反复的塑变，这样而形成的加工硬化或者其他强化作用力，使得上述部分材料最终剥落而成为磨屑[1]。

受到冲击力的影响，矿石颗粒的硬度大于钢板表面的硬度的情况时，矿石颗粒就存在压入钢板表面的情况，塑性流动在钢板材料中产生，使得凹坑和相关的凸缘形成。当再次出现上述情况时，第二次矿石颗粒在此压入凹坑，塑性流动反复发生，钢板材料的硬化过程不可避免，这样就会产生脆性剥落以致成为切屑。

综上分析，磨料磨损则是多种磨损机理的共同作用的结果，在不同的磨损条件下，即磨料磨损经常从一种机制转为另一种机制。

2.非公路矿用自卸车车厢常用耐磨材料分析

2.1.淬火回火高强度耐磨钢板

这种淬火回火高强度耐磨钢板俗称QT板，具有高硬度、高强度特点，在钢板热轧成型的基础上，得到相应的硬度和强度则是通过淬火回火工艺而获得，一般能够达到硬度在400HB以上，抗拉强度在1 200 MP以上，还能具备较好的焊接性能，具备热切割能力和较好的冷加工能力。

2.2.工程塑料板

由于工程塑料板具有较好的材料力学性能，能够部分代替钢板作为结构用件。考虑其一般为热塑性材料的特点，具有重量比较轻和密度比较小的性质。比较光滑的表面，能够有效防止粘连潮湿的粘土。车轴耐磨村板比较适合具有较好耐磨性的工程塑料板，但需要注意，工程塑料对温度的敏感性很高，一般最高温度不应该超过120℃，否则则会严重影响整体性能。在低温时候容易产生低温脆性，不能在使用时超过温度极限。综上所述，工程塑料一般应用于冲击不大的、松散的矿山工矿，主要在小吨位矿用车车厢和铰接车车厢。

2.3.复合金属材料

此种复合金属材料主要是由高碳高铬（钨）所进行相关的配比，这样而产生的大量的碳化钨、碳化铬的硬质颗粒，上述颗粒的最高微观硬度能够达到1750HV，此外，一定厚度的板材则使用过特殊的粉末冶金的相关制造工艺而成，然后，在普通的碳素钢板的基材上进行焊接处理。通过上述做法，能够使得整体保持一定的强度，还能保持表面的非常强的耐磨性能，不容易被破坏；上述方法在成本上能够大大节省，降低成本而提高其经济性。相比于高强度耐磨钢板，考虑到碳化钨、碳化铬的抗冲击性能赶不上前者，所以，在大冲击的工况下，不建议使用，而应该在矿用车尾部的位置使用则是较为合适。

2.4 橡胶耐磨板

通过合成橡胶制成的橡胶耐磨板一般具有较好的抗臭氧性、抗氧化性、耐老化和不易燃等特性。具有较强的抗拉能力，是由于中间夹有多层帘布；另外，能够对于矿石冲击具有缓冲作用，其变形能力大大高于钢板，能够有效保护整车。但是，橡胶受到环境温度影响比较大，性能受到温度影响而下降较快，耐寒性比较差。考虑到其自身强度比钢板弱很多，则应该采用铺装厚度大的方式，一般厚度为2～4英寸。由于能够增加整车的重量，这种密度比较大的橡胶板会造成较差的燃油经济性。

3.耐磨材料发展对于车厢设计的影响分析

最近几年，在车厢设计中已经越来越多使用到一些新的材料，比如，通过选用性能级别比较高的耐磨钢板或是高强度结构钢板，能够在保证车厢原设计强度不变的基础上，有可能降低钢板的厚度，使得整体车重有所降低，达到能够尽可能多运送矿石和剥离物，在空载时还能有效降低自重，提高运输效率，同时，使得燃油经济性也有提高。

总之，通过新材料的应用，能够改进并提升车厢设计，分析其优点包括以下几个方面：第一，提高运输效率，增加载重量，使得矿山经济效益所有提高；第二，车厢自重降低，能够有效保证生产成本的降低，使得OEM经济效益提高；第三，延长矿车使用寿命，使得装载冲击得到缓解；第四，轮胎磨损减少能够实现绿色环保；第五，节能减排能够通过燃油消耗而降低；第六，耐磨性提高能够减少资源损耗，维修时间有所减低，经济效益所有提高。

4.结语

通过分析在非公路矿用自卸车车厢的耐磨材料的应用，指出在清晰认识车厢磨损状况的基础上，了解物料硬度以及具体相关的使用工况条件的基础上，应该对于矿山使用车厢的具体情况进行具体分析，以便通过合理选择耐磨材料，提出有效的解决方案，这样才能有效提高车厢的使用寿命，同时，上述研究对于矿山使用有着重要的现实意义。

参考文献：

[1] 林新忠. 矿车轮对非区常磨损原因分析及预防措施[J]. 能源与环境， 2012，（3）.

耐磨材料范文第8篇

【关键词】挖泥船；泥泵；耐磨材料；现状；发展

我国江河湖海数量较多，流域范围较广，许多的河流流域中都有较高的含沙量，导致河流的河口淤积情况严重，对生态环境造成了严重的破坏，并且还会对河流的排沙泄洪受到严重的阻碍。因此必须要采取相应的措施对河流泥沙的淤积情况进行处理。在疏浚工程中需要用到挖泥船，挖泥船的类型选择要根据疏浚工程开展地区的气象、水文及地理环境特点的不同而选择合适类型的挖泥船。挖泥船的主要零部件在作业时会受到水中砂石等坚硬物质的冲击、摩擦，因此其零部件的材料需要有较高的耐磨性。我国近年来对挖泥船泥泵耐磨材料进行了大量的研究，也在这方面取得了较大的发展。

1挖泥船泥泵的磨损机理和影响的因素

1.1挖泥船泥泵的磨损机理

挖泥船的泥泵通流物质是含有部分固体颗粒的两相流。它是造成泥泵磨损的主要因素，这种磨损称为流体磨粒磨损，按照流体中固体颗粒与泥泵的过流不见的接触方式可以分为三种形式。

（1）高角度冲击磨损

当泥浆中的固体颗粒以较大的冲击角度对泥泵泵体表面进行高速冲击时，就容易造成泵体表面发生弹性变形及塑性变形，塑性变形是不可逆的变形方式，它会导致泵体表面材料的破坏。如此反复的塑性变形，就会导致泵体表面材料疲劳损坏，最终造成材料的断裂、脱落。

（2）小角度剥蚀

当流体中的固体颗粒以较小的冲击角度对泵体表面进行高速冲击，且颗粒以较高的速度平行于泵体表面运动时，粒子能量会对泵体表面材料发生剥蚀。当一些较尖锐的颗粒划过泵体表面时，会产生切削破坏；当一些较为圆滑的颗粒划过泵体表面时，会产生犁切破坏。如此反复，就会导致泵体表面材料发生严重磨损。

（3）研磨破坏

当流体中的固体颗粒进入到泥泵的两个部件之间，会受到压力且相对运动时对泵体部件造成磨损。由于固体颗粒处于两个部件之间，会对其形成碾压作用，因而容易导致部件表面的脆性破坏。同时，部分固体颗粒被碾碎后会对泥泵表面材料造成小角度剥蚀破坏。

1.2泥泵中主要磨损部位及其磨损机理

在泥泵中，由于其表面的几何形状以及和泥浆接触性质的不同，各个部位的磨损程度存在一定的差异性。

（1）叶轮的磨损

在通常情况下，当泥泵中以小角度剥蚀为主要磨损且磨损程度较为严重时，泥泵中的损坏部位就会主要集中于叶轮、蜗壳等通流部件。如果在叶轮叶片根部主要的磨损方式为剥削磨损，涡流就会加速造成磨损的速度增加，同时叶轮根部还会发生一定的高角度冲击。

（2）叶墙和耐磨衬板的磨损

如果叶墙和耐磨衬板发生了严重磨损，通常是由于受到固体颗粒的大角度冲击而造成的破坏。当泥浆流经叶轮时，速度会有轴向变为径向，但是由于受到之前的惯性作用，泥浆中的固体颗粒仍然会以较高的轴向速度向叶墙进行冲击并且冲击的频率非常高，造成叶墙的严重破坏。另外，进入叶墙和耐磨衬板之间的固体颗粒还会造成一定的研磨破坏。

（3）泵壳内部的磨损

在泵壳内部，泥浆中的固体颗粒在弯曲流道内，由于离心力的作用撞击泵壳内壁，但是泵壳的设计标准决定了其不可能为大角度冲击，均是小角度的切削磨损。泥泵分水舌的磨损通常是由于涡流引起的小角度磨损破坏，同时也伴有少许的大角度冲击磨损。

1.3影响泥泵磨损的因素

（1）固体颗粒粒径对磨损的影响

流体中的固体颗粒的粒径大小对泥泵表面材料磨损的影响程度不同，如果粒径过大，则会使材料的磨损加快。部分粒径特别细小的颗粒会在部件表面形成滑移层，降低流体对部件的冲击程度。虽然细小颗粒的滑移也会对泵体部件表面产生一定的磨损，但是它却能大大降低大粒径颗粒带来的冲击。

（2）泥泵转速的影响

泥泵的转速越快，泵体的磨损会几何增长。在保证泥泵扬程和效率的情况下，应当尽可能的降低泥泵转速。

（3）泥浆浓度的影响

泥浆的浓度也会对泥泵的磨损程度产生一定的影响。泥浆的浓度越高，泥泵的磨损程度越高，但是当泥浆的浓度上升到一定的高度时，泥泵磨损的程度会随浓度的增加而降低。

（4）泥泵的工况点

泥泵的工况点即是其最佳效率点，当泥泵的流量、流速、扬程等偏离了其工况点时，将会导致涡流增加，时泵体的磨损速度加快。

（5）叶轮形状的影响

泥泵中采用不同形状的叶轮会产生不同的流体形式。通常，选用的叶轮形状使泥浆形成外旋的流体时，涡轮速度就会加快，导致叶轮的磨损速度加快。当选用的叶轮形状使泥浆通过之后形成两股内旋的流体时，这时的叶轮磨损程度较为缓慢，这样可以大大提高叶轮的使用寿命。

（6）泵壳形状的影响

不同的泥泵壳的形状会产生不同的泥浆分流情况，这对过流部件的磨损程度会产生很大的影响。相同条件下，圆形泵壳的磨损程度比蜗壳状泵壳的磨损程度药效。目前，国内的泥泵大多采用蜗壳状泵壳，它的效率比圆形泵壳更高。

2国内泥泵耐磨材料的研究状况

近年来，随着我国加大对泥泵耐磨材料的研究力度，已经有多种新型的耐磨材料投入使用。

2.1硬金属

在泥泵过流部件中采用硬金属材料时，材料需要具有较高的硬度，还需要具有一定的抗压强度和抗剪强度。目前，实际应用到泥泵制作的硬金属材料主要有马氏体白铁、镍硬铸铁、高铬铸铁等。马氏体白铁具有较高的硬度，一般用于制作的泥泵会用于流体颗粒粒径较大的工程中。对于粗砂颗粒的工况一般会选用镍硬铸铁和高铬铸铁材料。

镍硬铸铁主要用于颗粒较为尖锐的工况中，他对切削磨损的抵抗力较强，但是容易受到高角度冲击的影响。镍硬铸铁材料一般用于对抗剪强度要求的高扬程工况中。当固体颗粒的粒径较大时，一般不使用镍硬铸铁材料。

在一些会对泥泵泵体造成严重磨损或者腐蚀的工作环境中，泥泵的制作材料通常会选择高铬铸铁。高铬铸铁中含有的M7C3会提供较高的硬度，而奥氏体或马氏体则会为其提供较高的抗腐蚀能力以及稳定的结构。高铬铸铁具有两种工作态组织，分别是铸态组织和热处理后的组织。不同的铸态组织之间耐磨性会存在一定的差异，这主要体现在高铬铸铁本身的耐磨性及其对硬质粒子的镶嵌牢固程度。由于高铬铸铁中具有耐磨性较高的马氏体，以及带来的稳定结构，高铬铸铁在经过热处理后能够获得更高的硬度、强度及耐磨性。另外，在热处理的过程中，通过加入一些微量元素以及对处理工艺的改良和控制，能够改变碳化物的形态，可以进一步提高高铬铸铁的性能。

目前，部分泵厂通过将Cr29、Cr30等新材料应用到泥泵过流部件的生产中，大大提高了其耐磨性和耐腐蚀性，但是其韧性有一定的下降，并且由于硬度的增加提高了铸造的难度，大大提高了生产成本。因此，高铬铸铁的选择要根据实际的工程情况，合理的选择适合的铬量，通常情况下，铬的含量控制在25%左右，如果工程处于腐蚀环境中，铬的含量可以适当提高。由于铬在热处理的过程中容易吸收碳分子，因此在高铬铸铁在熔炼时必须要使用电炉，这对高铬铸铁的使用和发展产生了一定的限制。

2.2橡胶材料

天然橡胶材料是泥泵中普遍使用的一种耐磨材料。橡胶具有较高的弹性和抗拉强度，并且具有优良的耐磨性，但其抗剪强度较低，容易发生撕裂。因此，橡胶材料对细小颗粒的高角度冲击具有较高的耐磨损性，但对于一些尖锐状颗粒的小角度冲击的耐磨损能力较差。由于橡胶的刚性较差，会导致叶轮的转速受到一定的限制，因此，目前已经很少应用到叶轮上了，大多数应用于泥泵的内衬板上。另外，天然橡胶的工作温度要低于150℃，并且不能在具有腐蚀性的环境中工作。

2.3陶瓷涂层

陶瓷具有较高的耐磨性，当细小固体颗粒对陶瓷小角度冲击时，陶瓷的耐磨性可以达到硬金属的10倍以上。但是由于陶瓷较脆，如果有较大颗粒进行冲击，就容易造成陶瓷涂层破碎、脱落。同时，由于陶瓷的造价过高，因此很少用于泥泵中。但考虑到陶瓷超高的抗腐蚀性，在一些特殊的作业环境中，可以选择陶瓷作为泥泵的耐磨材料。

3泥泵耐磨材料的发展趋势

目前，提高耐磨材料的抗磨损能力有改进材料及增加涂层两种方法。在实际的工程应用中发现，使用普通的铸铁材料铸造的泥泵使用寿命较短，而家涂层的方法，由于涂层的想能方面的限制，不仅会使工程的成本增加，而且没有明显的提高泥泵的使用寿命。因此，为了增加泥泵材料的耐磨性，应该要加强对新材料的研究，主要从以下几方面进行：

3.1发展高Cr系列的材料

结合实际的泥泵使用经验可以看出，高Cr系的材料铸造的泥泵具有较长的使用寿命，并且能够处于接近最佳工作状态进行工作。

3.2发展Cr-Mo系列合金

Cr-Mo系列的合金由于其材料本身具有较强的析出相强化效果，因此，能够达到泥泵耐磨材料的使用要求。

3.3改进生产工艺

加强对泥泵耐磨材料的生产工艺的改良和创新，研究科学的热处理方式，能够使耐磨材料的使用性能得到一定的提升。

3.4加强对耐磨涂层的研发

目前，耐磨硬质合金涂层以及陶瓷涂层仍然处于研究阶段。这类涂层虽然有超高的耐磨性，但是由于过高的价格，限制了其在工程中的应用。由于这些耐磨涂层具有非常高的耐磨损性，应该加强对其的研发，使其成本能够有所降低，并且能够对部分存在的缺点进行改进，以期研究出更加高效的耐磨材料。

4 结束语

随着我国经济的发展，疏浚工程对挖泥船泥泵耐磨材料的要求也日益增加，目前国内通常使用高铬铸铁材料整体铸造泥泵泵体。但是国内在这方面的技术以及生产厂家还较少，为了满足疏浚工程的需求，我国应该加大对泥泵耐磨材料的研究力度，通过改进材料分子结构、生产工艺以及研究新材料的方式使我国的泥泵耐磨材料迅速发展起来，满足疏浚工程对泥泵耐磨性的需求。

【参考文献】

[1]张文波.挖泥船与挖泥泵技术发展概述[J].通用机械，2008，（8）：20-24.

[2]范建伟，郭代营.挖泥泵泵体类铸件铸造生产工艺[J].金属铸锻焊技术，2009，8：148- 149.

[3]尹怡民.大型超薄高铬铸铁衬板的铸造成形[J].中国铸造装备与技术，2009，（6）：35- 37.

[4] 李万鹏.高碳低合金耐磨钢叶轮的铸造[J].铸造，2005，54，（4）：404- 405.

耐磨材料范文第9篇

关键词：混凝土 缺陷 新型抗冲耐磨材料处理

一、   工程概况

陆水水利枢纽位于长江中游南岸一级支流――陆水干流山谷出口处，主坝坝址坐落在湖北省赤壁市城区南端，主体工程由主坝、副坝（15座）、泄洪建筑物、电站厂房、开关站、南北灌溉渠首、简易干运垂直升船机等建筑物组成。陆水水利枢纽于1958年开工，1967年正式蓄水，水利枢纽已运行50年，本次陆水枢纽主坝消力池护坦检修作为一项重要隐蔽工程，对保证陆水枢纽工程安全运行至关重要。

主坝消力池护坦检修前工程原貌

二、病害分析

在抽水、清淤，并将消力池护坦冲洗干净后，于2007年12月18日组织工程技术人员对22m高程消力池护坦缺陷进行了详细的检查、记录、拍照，并用全站仪对其进行了地形测绘，经检测主坝下游消力池护坦缺陷分为二类，第一类缺陷为冲坑，现场发现有19处，均沿消力池护坦板与板之间的隔缝分布，形状无规则，大小不一，有的沿整条隔缝分布，有的只是在隔缝上局部分部，并发现较大的冲坑大部集中在消力池护坦上部的护1、护2、护3、护4、护5、护6护7的隔缝上，消力池护坦下部冲坑分布较少，其面积、深度也不大。

第二类为冲蚀，发现冲蚀部位主要分布在溢流孔后斜面、护1、护2、护4以及护5、护8的一部分，在消力池护坦面上形成了浅黑色网形格槽，网格槽尺寸大多在2cm～4cm，深0.3cm～0.8cm，冲蚀处理面积为1500。详见主坝护坦冲蚀处理部位图。

常见的水工混凝土裂缝和表面剥蚀、水质侵蚀、冲磨、空蚀等修补加固可采用处理有高强砂浆、丙乳砂浆、环氧砂浆修补、JME湿固化型环氧基液等方式。大多为水泥基和树脂基修补材料，由于本工程工期短，施工作业环境恶劣，综合相关因素，最终选用长科院的新型抗冲耐磨材料处理方案作为陆水枢纽主坝消力池护坦检修方案，该材料为树脂基修补材料的一种创新产品，由A、B两组份组成，具有常温可固化、附着力强、抗冲磨和力学性能好、施工操作简便、潮湿面也可施工等特点，它克服了其它树脂基修补材料（膨胀系数大于基底混凝土）易开裂脱落、不适合潮湿面粘结、不耐大气老化、施工环境要求高等缺点，性能指标突出。

三、新型抗冲耐磨材料处理技术处理混凝土缺陷的工作原理

抗冲耐磨材料是一种由环氧树脂、稀释剂、增韧剂、纳米材料、固化剂等组成的双组份环氧类材料。在很短的时间内形成密实的弹性胶凝体，堵塞裂缝，达到防渗的目的它具有高分子合金结构，属于有机纳米复合材料，有优良的粘接性，温度在0℃以上可以施工、物理力学性能好，具有很高的抗冲耐磨性、施工性能优良，其各项性能指标见下表：

四、施工方案制定

施工工艺流程

施工部位确定混凝土表面净面混凝土表面处理净面、基面干燥基液配制及涂刷抗冲耐磨环氧材料配制抗冲耐磨环氧材料涂抹施工养护验收清理施工现场

抗冲耐磨环氧材料涂抹施工图

3.1混凝土表面净面：混凝土表面上有泥、灰、析出物等用铲刀和锤子把表面杂物清除或用磨光机进行打磨，用空气压缩机的风吹去浮尘、灰，再用高压水进行冲洗，冲洗时从一边到另一边进行，确保混凝土表面干净，冲净后让混凝土表面无积水，尽量保持干燥。保证混凝土表面无污物。

3.2混凝土表面处理：用电动磨光机或钢刷对混凝土表面松动部位清除，凿除已经松动的混凝土。窝洞里面也要进行处理，保证混凝土粘接面无尘灰，对修补区域的边缘要进行打磨，保证其材料在修补区边缘更好的粘接性。

3.3净面、基面干燥：混凝土表面处理完后，用高压风水进行冲洗干净，保持自然干燥或者用碘钨灯烘烤基面等办法来保证混凝土表面干燥。

3.4基液配制及涂刷：基液配比为A:B=4:1；若温度低，可适当增大固化剂的用量，调整范围在A:B=6:1~3:1之间，称量好后把B液慢慢地加入A液里面，边加边搅拌均匀，一般搅拌5min～8min即可使用。涂刷基液：将配制好的基液用毛刷将基液均匀涂刷在已经处理好的干净、干燥的混凝土面上。涂刷基液时不易过多，不得有流挂，不得有针孔。保证混凝土表面都能均匀涂刷。混凝土表面有较深的部位和窝洞的地方要来回刷几次，保证基液在混凝土面均匀。使基液渗入混凝土基面，保证抗冲耐磨环氧材料与混凝土面更好的粘接性。

3.5抗冲耐磨环氧材料配制：配制抗冲耐磨环氧材料两组份按重量比为A组份：B组份=1：0.3～0.5，每次抗冲耐磨环氧材料称量时，根据现场施工的进度进行配制，称量好后两组份进行混合搅拌，搅拌时间一般在10分钟左右，充分搅拌均匀后开始涂抹，在目前温度约有2～7℃，每次配料的施工操作时间在20min～160min。

3.6涂抹施工：材料配制好后开始进行涂抹，涂抹抗冲耐磨环氧材料必须用力，涂抹抗冲耐磨环氧材料时混凝土基面有窝洞和较深地部位要分多次、均匀涂抹。保证抗冲耐磨环氧材料与窝洞面的粘接性，使其材料与混凝土基面密实、无气泡。涂抹的边缘结合面要来回多刮几次确保所有的面厚度一样。涂抹时厚度控制，用已配制好的抗冲耐磨环氧材料先把麻面、窝洞填平后，最后均匀涂抹一次整体表面，覆盖的厚度可达到2mm～3mm。

3.7 养护：修补时或修补后，材料未完全凝固时不能接触水，若在施工前和施工后有天气变化，必须做好保护措施。整个涂抹面要保持干燥无水，施工区域养护时间需达5天以上。

五、质量控制标准

1、做好施工技术交底工作。施工前施工技术管理人员及主管工长，必须认真阅读施工图纸及相关施工验收规范，针对工程的实际情况，编制切实可行的施工方案或作业设计，对施工管理人员和生产工人做好技术交底工作，明确质量要求，操作程序，责任落实到人，确保工程圆满完成。

2、将混凝土存在的缺陷清理至密实部位，同时去浮渣、尘土，用清水清洗凿除面。

3、把好材料关：原材料、半成品进场，必须交验出厂合格证，并按规定抽样检验合格后方可使用。

4、加强计量管理：对抗冲耐磨环氧材料的拌制，必须按照原材料要求的配合比，准确计量投料。

5、把好工序检查验收关：在施工过程中，认真抓好各道工序的检查验收工作，上道工序达不到验收标准，不得进行下一工序的施工，层层落实，环环扣紧。

六、结束语

新型抗冲耐磨材料作为一种新技术、新工艺在陆水枢纽除险加固工程中应用尚属首次，在本工程实践中，采用新型抗冲耐磨材料代替传统修补材料，充分体现了在质量上的稳定、进度上快捷、操作上的简易，因而值得大力推广。

耐磨材料范文第10篇

关键词：装载机；铲斗；耐磨性；耐磨材料

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.011

0 引言

装载机是一种常见的土石方工程机械设备，广泛应用于采矿、土方、林业、采石、物流、水泥、市政、垃圾填埋、农业、港口、能源行业、钢铁行业、城市建设等工程建设，主要作用是将各种物料从一个地点转运至另一地点。物料转运具体如何实现，取决于被转运物料的类型，及使用的工作机具类型。在大多数情况下，装载机配装的工作机具是铲斗，用于铲掘及转运物料。装载机铲斗，作为直接接触工作物料的工作机具，耐磨性是一项非常重要的性能，也直接关系到客户的使用成本。

在铲斗铲装、卸料过程中，与工作物料直接接触的部件主要有铲斗斗体板，刃板、斗齿等，磨损形式主要为磨粒磨损及表面疲劳磨损。例如在工作过程中，铲斗刃板与工作物料直接接触，物料与刃板之间的相对接触、运动，刃板表面与工作物料中的硬质颗粒或硬质凸出物相互摩擦引起表面材料损失，即产生磨损。

1 常用耐磨材料介绍

（1）铸造耐磨材料。铸造耐磨材料按照发展历史，主要分为高锰钢耐磨材料及各类合金钢耐磨材料。

1）高锰钢耐磨材料。高锰钢耐磨材料，优点为韧性极好，在强冲击条件下产生加工硬化。缺点为易塑性变形，不耐磨。目前，高锰钢、合金高锰钢用于铲斗焊接齿座等； 2） 合金钢耐磨材料。目前，装载机铲斗斗齿、齿座、齿尖等都大量选用了合金耐磨钢材料。合金钢主要是调节钢材中的碳、硅、锰、铬、镍、钼、硼等元素含量，并配以合适的热处理工艺，改善钢材的综合机械性能，以实现结构件中的各种性能要求。由于合金钢性能优越，配方灵活，在行业内应用非常广泛。

（2）非铸造耐磨材料。由于铸造工艺对环境影响很大，随着国家对环保要求的提高，铸造耐磨材料的应用受到限制，非铸造耐磨材料开始逐渐研发并应用，目前使用较多的非铸造类耐磨材料有耐磨钢板、硬面堆焊等，具体介绍如下。

1）耐磨钢板。目前，装载机铲斗主刃板、副刃板等都大量选用了耐磨钢板材料。耐磨钢板主要是调节钢材中的碳、硅、锰、铬、镍、钼、硼等元素含量，并配以合适的热处理工艺，改善钢材的综合机械性能，以实现结构件中的各种性能要求。由于耐磨钢板性能优越，配方灵活，在行业内应用非常广泛； 2）硬面堆焊耐磨钢板。硬面堆焊钢板是指，在普通材料基板表面上堆焊一层高铬合金而形成的耐磨钢板。硬面堆焊钢板硬面层表面密布许多小裂纹，可释放焊接应力，同时可实现弯曲成型。

2 装载机铲斗典型易损件耐磨材料选择

（1）斗体板。磨损机理：在铲斗铲装、运输、卸料过程中，物料与斗体板直接接触，物料与斗体板之间的相对接触、运动，刃板表面与工作物料中的硬质颗粒或硬质凸出物相互摩擦引起表面材料损失，即产生磨损。磨损形式主要为磨粒磨损及表面疲劳磨损。普通铲斗的斗体板，一般选择国标Q345材料，对于普通物料已能满足耐磨性及使用寿命需求。

（2）刃板。磨损机理：在铲斗铲装、卸料过程中，物料与刃板直接接触，物料与刃板之间的相对接触、运动产生磨损。刃板材料通常选用一般选用铸造合金钢或耐磨钢板，行业内常用的材料有铸造合金钢、普通耐磨钢板或HARDOX等，可根据具体工况及成本目标进行选择。

（3）斗齿。磨损机理：斗齿为安装在刃板上，协助铲掘动作，插入料堆时斗齿是主要的施力点。在铲斗铲装、卸料过程中，物料与斗齿直接接触，物料与斗齿之间的相对接触、运动产生磨损。斗齿材料通常选用一般选用铸造合金钢，行业内常用的材料多为各斗齿厂家自己开发，可满足不同工况、寿命、结构、成本要求，可根据具体工况及成本目标进行选择。

（4）铲斗侧板。磨损机理：在铲斗铲装过程中，物料与铲斗侧板直接接触，物料与侧板之间的相对接触、运动产生磨损。普通铲斗的侧板，一般选择国标Q345材料，对于普通物料已能满足耐磨性及使用寿命需求。但对于铁矿石、沙石等高磨损物料，也可使用合金耐磨材料，以实现高耐磨性及抗冲击性。

3 装载机铲斗操作方式探讨

目前在行业内，为提高铲斗耐磨性，通常采用高耐磨性材料的方法，以满足不同工况、寿命的要求，但材料成本的增加都会最终转移到客户的使用成本中。其实，在实际操作过程中，掌握一定的操作技巧，就能够实现大幅度减少磨损、提高磨损寿命的效果。在装载机工作现场，经常看到在铲斗插入物料或装载物料时，操作者始终保持铲斗底部与地面或物料接触。这样会导致铲斗底部，斗体板、斗底耐磨板等存在不必要的磨损。推荐的的操作方式为：

（1）由于铲斗本体通常使用普通材料，而斗齿一般使用合金钢耐磨材料，所以尽量使斗齿与物料接触，减少铲斗与物料之间的接触，以提高性能能力，提高生产效率，同时降低维护成本； （2）铲斗插入料堆时，笔直的插入，避免左右晃动造成不必要的磨损； （3）避免直接使用斗齿和刃板撬动物料，应先水平切入物料，将物料分层后再挖装物料； （4）铲斗铲装物料时，铲斗底部平行于地面。如铲斗底部与地面之间存在倾斜角度，铲斗底部相当于作用在一个面积更大的料堆上，料堆提供的反力更大，铲斗底部的磨损将加剧，同时装载机也将消耗更多的动力，油耗加大，发动机、结构件、整机寿命也将降低。而且，第一次铲装后，地面无法清理干净，还是覆盖了大量物料，会使装载机轮胎加剧磨损或直接损坏装载机轮胎。因此，装载机操作者一定要充分利用放平标尺，保证在工作过程中铲斗始终与地面保持水平。

在此基础上，装载机铲斗不必要的磨损可降至最低，最大限度地发挥铲斗的使用性能，提高使用寿命，降低使用者的使用成本，将客户的利益最大化。

4 结语

对装载机铲斗耐磨性的要求及常用耐磨材料进行了分析，对不同工况下铲斗耐磨零件的磨损机理及常用材料进行了介绍，并对装载机铲斗操作方法与磨损之间的关系进行了分析研究，得出减少磨损、控制使用成本的操作技巧。

参考文献：

[1]吉林工业大学编.轮式装载机设计[J].北京：中国建筑工业出版社，1982.