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工程耐磨部件的使用要求
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作者:pmof93969
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發布時間: 2042天前
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目前，工程機械主要由鋼鐵材料構成，由于其作業條件、作業對象、使用環境的特殊性，對所用材料的要求除一般的強度、剛度、焊接性能等外，還要求具有耐磨性、耐沖擊性、耐疲勞性、低溫韌性、耐腐蝕性。在工程機械制造過程中，應根據零部件工作的性質與特點正確選用材料，并根據使用條件進行科學的加工，保證工藝過程中材料的金相組織、力學物理性能不發生較大變化，維持材料性能的穩定性，以保證工程機械的使用性能。耐磨材料多用于制造在磨損環境中工作的零部件，因此在性能上要求更為嚴格。
1.力學性能
進行材料的選擇時，必須首先考慮耐磨零部件的服役條件所需要的力學性能要求，主要包括強度、耐磨性、韌性、耐熱性能以及耐腐蝕性等。
①強度。起重機等結構物大型化和輕量化以及工程機械的作業條件、作業對象、使用環境的特殊性，對所用鋼材的高強度化和高韌性化要求日益提高，特別是材料的屈服強度。一般，將室溫抗拉強度超過1400MPa、屈服強度大于1200MPa的鋼稱為超高強度鋼。
②耐磨性。工程機械工作時，表面往往要與周圍環境中的介質如泥沙等產生多次強烈的摩擦，若要保持其工作零件的尺寸精度和表面粗糙度，不致于早期失效，則要求鋼材能承受強烈的機械磨損，因此零件所用材料必須具備良好的耐磨性。目前提高材料耐磨性的主要工藝措施是合金化以及嚴格的熱處理制度，以提高材料表面硬度進而提高耐磨性。
③低溫韌性。對于在高山等寒冷地區使用的工程機械，提高其低溫韌性的要求日益強烈。過去，耐磨鋼的材質設計，一般主要進行提高耐磨性的高硬度化設計，設計的關注點不在韌性改善方面。但對于在惡劣工作環境下使用的工程機械，材料低溫韌性需要并且已經得到了足夠的重視。研究表明，使材料具有細化的顯微組織和滲碳體形態的形變熱處理有助于改善低溫韌性。
④疲勞強度。由于工程機械長期進行挖掘等施工，材料在長期交變外力作用下容易出現被破壞的情況，這就要求工程機械用鋼具有良好的抗疲勞損壞能力。
⑤耐腐蝕性能。工程機械是一種戶外工作機械，長期暴露在戶外大氣和不同水質等惡劣環境中，時刻都在不同程度地承受著不同地域和環境中各種介質對它的侵蝕，使用一定時間后通常會出現不同程度的銹蝕。為了延長整機壽命，使其較好地發揮使用功能，一般都要對工程機械實施相應的腐蝕防護措施，其中涂裝是應用最廣泛的防護工藝。
2.工藝性能
在工程機械的制造成本中，機械加工、熱處理、表面處理、裝配等費用要占成本的80%以上，所以材料的工藝性能對工程機械的制造過程非常重要。
①切削加工性能。金屬材料的切削性能主要取決于材料的力學、物理性能，如:強度、硬度、塑性、韌性、耐磨性及線膨脹系數等。通過熱處理可以改變金屬材料的力學、物理性能，從而改善其切削性能。
②鑄造工藝性能。鑄造工藝性能是指金屬(或合金)液體在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中所表現出的成形性能，包括流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力、吸氣性等。鑄造工藝性能主要取決于合金的成分，但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統、澆口形狀等有關。金屬材料的鑄造性能決定了毛坯鑄造成形過程的難易程度，而且也影響著零件毛坯的內在質量，對后續的進一步加工過程影響很大。
③焊接性。焊接是鋼結構的主要連接形式，鋼材的化學成分對鋼材的可焊性有很大影響。隨鋼材含碳量、合金元素及雜質元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。一般來說，對于工程機械用焊接結構鋼板，加入有益于細化晶粒的合金元素以細化微觀組織，在提高綜合力學性能的同時，還可以改善焊接性能，可用于工程機械中需要耐磨又要有一定綜合力學性能的工件上。
④熱處理性能。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。熱處理是通過改變工件內部的顯微組織或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能，是機械制造中的特殊工藝過程，也是質量管理的重要環節。
在工程機械耐磨材料制造過程中，必須綜合考慮力學性能與工藝性能，嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品;同時改善材料的純凈度，減少有害雜質，改善組織狀態，并采取一些措施改善其工藝性能，降低工程機械零部件的制造費用。
1.力學性能
進行材料的選擇時，必須首先考慮耐磨零部件的服役條件所需要的力學性能要求，主要包括強度、耐磨性、韌性、耐熱性能以及耐腐蝕性等。
①強度。起重機等結構物大型化和輕量化以及工程機械的作業條件、作業對象、使用環境的特殊性，對所用鋼材的高強度化和高韌性化要求日益提高，特別是材料的屈服強度。一般，將室溫抗拉強度超過1400MPa、屈服強度大于1200MPa的鋼稱為超高強度鋼。
②耐磨性。工程機械工作時，表面往往要與周圍環境中的介質如泥沙等產生多次強烈的摩擦，若要保持其工作零件的尺寸精度和表面粗糙度，不致于早期失效，則要求鋼材能承受強烈的機械磨損，因此零件所用材料必須具備良好的耐磨性。目前提高材料耐磨性的主要工藝措施是合金化以及嚴格的熱處理制度，以提高材料表面硬度進而提高耐磨性。
③低溫韌性。對于在高山等寒冷地區使用的工程機械，提高其低溫韌性的要求日益強烈。過去，耐磨鋼的材質設計，一般主要進行提高耐磨性的高硬度化設計，設計的關注點不在韌性改善方面。但對于在惡劣工作環境下使用的工程機械，材料低溫韌性需要并且已經得到了足夠的重視。研究表明，使材料具有細化的顯微組織和滲碳體形態的形變熱處理有助于改善低溫韌性。
④疲勞強度。由于工程機械長期進行挖掘等施工，材料在長期交變外力作用下容易出現被破壞的情況，這就要求工程機械用鋼具有良好的抗疲勞損壞能力。
⑤耐腐蝕性能。工程機械是一種戶外工作機械，長期暴露在戶外大氣和不同水質等惡劣環境中，時刻都在不同程度地承受著不同地域和環境中各種介質對它的侵蝕，使用一定時間后通常會出現不同程度的銹蝕。為了延長整機壽命，使其較好地發揮使用功能，一般都要對工程機械實施相應的腐蝕防護措施，其中涂裝是應用最廣泛的防護工藝。
2.工藝性能
在工程機械的制造成本中，機械加工、熱處理、表面處理、裝配等費用要占成本的80%以上，所以材料的工藝性能對工程機械的制造過程非常重要。
①切削加工性能。金屬材料的切削性能主要取決于材料的力學、物理性能，如:強度、硬度、塑性、韌性、耐磨性及線膨脹系數等。通過熱處理可以改變金屬材料的力學、物理性能，從而改善其切削性能。
②鑄造工藝性能。鑄造工藝性能是指金屬(或合金)液體在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中所表現出的成形性能，包括流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力、吸氣性等。鑄造工藝性能主要取決于合金的成分，但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統、澆口形狀等有關。金屬材料的鑄造性能決定了毛坯鑄造成形過程的難易程度，而且也影響著零件毛坯的內在質量，對后續的進一步加工過程影響很大。
③焊接性。焊接是鋼結構的主要連接形式，鋼材的化學成分對鋼材的可焊性有很大影響。隨鋼材含碳量、合金元素及雜質元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。一般來說，對于工程機械用焊接結構鋼板，加入有益于細化晶粒的合金元素以細化微觀組織，在提高綜合力學性能的同時，還可以改善焊接性能，可用于工程機械中需要耐磨又要有一定綜合力學性能的工件上。
④熱處理性能。為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。熱處理是通過改變工件內部的顯微組織或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能，是機械制造中的特殊工藝過程，也是質量管理的重要環節。
在工程機械耐磨材料制造過程中，必須綜合考慮力學性能與工藝性能，嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數，以避免產生缺陷和廢品;同時改善材料的純凈度，減少有害雜質，改善組織狀態，并采取一些措施改善其工藝性能，降低工程機械零部件的制造費用。
