科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业,高端装备制造产业,制造业

需求背景

耐磨材料概述

用于制造耐磨零件的金属耐磨材料包括钢、复合钢材和铸铁等。高锰钢是历史悠久的耐磨材料，在恶劣工况条件下，不容易产生塑性失稳，而具有相当好的耐磨性；但它只有在冲击载荷及单位压力较大的磨料磨损条件下，产生加工硬化效应，才显示出较其他材料具有更优良的耐磨性。对于冲击载荷不太大的易磨损零部件，目前较广泛选用成本较低的非合金钢（碳素钢）或中高碳合金钢，并采取一定的工艺措施以提高其耐磨性。选用表面硬化钢或复合钢材制作的零部件，在耐磨、耐冲击等性能方面都具有明显的优点，可提高使用寿命，但成本较高。耐磨铸铁的耐磨性好，成本低，包括冷硬铸铁、白口铸铁和中锰球墨铸铁，一般适用于不同工况条件下使用的耐磨零件。

耐磨钢目前尚没有系统的技术标准，但制造耐磨零件所选用的钢类及钢种较广，一部分结构钢、工具钢及合金铸铁均常用于制造各种耐磨零件。近年来还发展了一些耐磨专用钢。一般是根据工作条件、磨损类型以及材料破坏机理的不同，来合理选用钢种。

农机具耐磨零件材料

农业机械中旋耕刀、耙片等零件在作业时与土壤中的砂石、树根等相碰撞，要求心部或承力层有较好的韧性而刃口或表面有高的耐磨性，所以一般选用65Mn钢。也常采用复合钢材、多层轧材以及处理工艺。各类作物的收割刀片以接触疲劳磨损和磨料磨损为主，要求刃口硬度高、耐磨、锋利，同时又要有一定韧性，常选用ωC0.6%～1.2%的高碳钢制造。也可选用低碳钢经化学热处理后使用。正确选择热处理工艺是充分发掘材料潜力的重要环节。

球磨机磨球材料

用于水泥生产的球磨机的磨球，所破碎的水泥磨料较硬，应选择耐磨性高的材料，如高铬铸铁；而磨煤球磨机用磨球，煤相对较软，采用低合金钢淬火，如45Mn2或贝氏体钢球可满足要求。不同型号磨机的磨球选材也不同，大型水泥磨机的磨球受冲击严重，应选用耐磨性较高韧性良好的材料。如直径5m以上的大磨机国外用GCr15或碳铬钼低合金钢球，也可用韧性较好的低碳高铬铸铁球；而在小磨机中工作的磨球则以选用高铬铸铁球为宜。大尺寸磨球需选用淬透性高的钢种以保证断面上高而均匀的硬度。一种类型的耐磨材料有时仅适用于某种工况条件。

需解决的主要技术难题

寻找耐磨材质的套类零件，项目产品主要应用于可供输送颗粒含量≤1.5%，粒度≤1.3mm，温度≦40℃， PH值为5～10，介质密度小于1.02×103Kg/m³的中性矿井水及其他类似的污水。

期望实现的主要技术目标

项目产品主要应用于可供输送颗粒含量≤1.5%，粒度≤1.3mm，温度≦40℃， PH值为5～10，介质密度小于1.02×103Kg/m3的中性矿井水及其他类似的污水，产品容易磨损、腐蚀，需寻找一种材质或工艺方法让材质耐磨。

处理进度