1930年以(yi)前，國際上(shang)應用的耐(nai)磨(mo)(mo)材(cai)料以(yi)ZGMn13 (Hadfield sleel)為(wei)主(zhu)。材(cai)料科(ke)學(xue)工作(zuo)者對ZGMn 13給予了充(chong)分(fen)研究，發(fa)現在高應力狀態下(如強烈沖擊或擠壓載荷)，使ZGMn13產(chan)生加工硬化，形成一層硬而耐(nai)磨(mo)(mo)的外殼，才(cai)能抵抗磨(mo)(mo)損。但眾多(duo)耐(nai)磨(mo)(mo)件工作(zuo)在中(zhong)低應力狀態下，不能使ZGMn13充(chong)分(fen)加工硬化，故其耐(nai)磨(mo)(mo)性不能充(chong)分(fen)發(fa)揮。
從(cong)應(ying)力(li)狀(zhuang)態(tai)分(fen)，中低應(ying)力(li)磨(mo)損(sun)占90%以上，高應(ying)力(li)狀(zhuang)態(tai)磨(mo)損(sun)只占5%左(zuo)右。給ZGMn 13提出(chu)了挑戰(zhan)，要(yao)求在中低應(ying)力(li)狀(zhuang)態(tai)下也(ye)能加(jia)工(gong)硬化(hua)(hua)，抵御(yu)磨(mo)損(sun)。為了增加(jia)ZGMnl3自身的加(jia)工(gong)硬化(hua)(hua)能力(li)，多年來進行下述四個方(fang)面的研究，以提高ZGMn 13的抗磨(mo)性。
1)細化晶粒，以促進應力狀態下位錯密度的增加。
2)降低Mn含量，以降低ZGMn13奧氏體穩定性，達到加速加工硬化能力。
3)加人Cr,Mo,V,Ti等元素，改善ZGMnl3性能，井在奧氏體基體上彌散析出碳化物，增強抗磨性。
4)加人稀土(tu)元(yuan)素，一方面可細(xi)化晶粒(li)，更主(zhu)要的能(neng)使層錯能(neng)降低(di)，增加加工(gong)能(neng)力。
盡管進行了(le)卓有成效(xiao)的(de)(de)研究(jiu)，ZGMnl3抗(kang)磨(mo)(mo)性能和其(qi)他性能有了(le)一定的(de)(de)改(gai)善(shan)，但對低應(ying)力工況(kuang)下(xia)服役的(de)(de)ZGMnl 3件(jian)，抗(kang)磨(mo)(mo)性能仍(reng)無根本(ben)的(de)(de)改(gai)善(shan)。由于 ZGMn1 3熱膨脹系數大(da)，在(zai)大(da)型(xing)水(shui)泥磨(mo)(mo)上發生脹裂機殼事(shi)件(jian);無磁性，磨(mo)(mo)屑難以從(cong)磨(mo)(mo)料(liao)中磁選，影(ying)響耐火材料(liao)制品(pin)的(de)(de)質(zhi)量。自(zi)1980年后，高錳鋼逐漸從(cong)磨(mo)(mo)機襯板制造(zao)中被(bei)淘汰。
國外(wai)材(cai)料(liao)科學(xue)工作者(zhe)，自(zi)1930年(nian)(nian)起至(zhi)1980年(nian)(nian)止50年(nian)(nian)間，對10種耐磨(mo)材(cai)料(liao)作了系統(tong)研究(jiu)和對比(bi)分(fen)析(xi)，排除(chu)了4種，并推薦(jian)下(xia)列4種材(cai)料(liao)，作為中(zhong)低應力工況下(xia)服役的主體抗磨(mo)材(cai)料(liao)。
中碳馬氏體耐磨鑄鋼;
高碳珠光體耐磨鋼;
高鉻白口耐磨鑄鐵;
鎳硬耐磨鑄鐵。
前兩(liang)種(zhong)構成(cheng)(cheng)本章(zhang)要(yao)闡述(shu)的(de)(de)(de)多(duo)元耐磨(mo)(mo)低合(he)金(jin)(jin)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)。一些工業(ye)先進國(guo)家已形(xing)成(cheng)(cheng)系列，并(bing)建立專業(ye)化生產廠，供(gong)用(yong)戶(hu)選用(yong)，表5一2為(wei)(wei)美國(guo)ESC(〕公(gong)司的(de)(de)(de)12系列耐磨(mo)(mo)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)就屬于(yu)多(duo)組(zu)(zu)元低合(he)金(jin)(jin)耐磨(mo)(mo)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)體系。它(ta)只告訴我(wo)們12系列鑄(zhu)鋼(gang)(gang)系Cr一Ni 一Mo鋼(gang)(gang)，而(er)沒有告訴其化學成(cheng)(cheng)分和熱處理工藝(yi)。組(zu)(zu)織(zhi)若為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體鋼(gang)(gang)時，主金(jin)(jin)相(xiang)組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)(wei)板條馬(ma)氏(shi)體(亞(ya)結構為(wei)(wei)位錯馬(ma)氏(shi)體)四(si)周包圍著殘留奧(ao)氏(shi)體薄膜。硬度低的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)為(wei)(wei)珠光體耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)。根據成(cheng)(cheng)分、熱處理工藝(yi)、組(zu)(zu)織(zhi)、性能(neng)之間的(de)(de)(de)關(guan)系，研究(jiu)適合(he)我(wo)國(guo)國(guo)情的(de)(de)(de)新型低合(he)金(jin)(jin)耐磨(mo)(mo)鋼(gang)(gang)。美國(guo)ESCO公(gong)司12系列給出的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)將是研究(jiu)的(de)(de)(de)關(guan)鍵。根據我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)實際情況，用(yong)國(guo)內富(fu)產廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)多(duo)元素進行成(cheng)(cheng)分設計(ji)，通過(guo)各種(zhong)處理手段獲得所(suo)要(yao)求的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)，以期(qi)達到諸種(zhong)性能(neng)指(zhi)標(biao)。
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