堆焊耐磨襯板的高耐磨性特點(diǎn)

堆焊耐磨襯板的高耐磨性

合金層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4~6%，鉻含量高達(dá)25~30%，其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到45%以上，宏觀硬度為HRC56~62，碳化鉻的硬度為HV1400~1800，高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨損方向相垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。 與幾種典型的材料耐磨性對(duì)比如下：

（1）與低碳鋼；20~25：

（2）與高錳鋼；5~10：

（3）與工具鋼；5~10：

（4）與鑄態(tài)高鉻鑄鐵；1.5~2.5：

堆焊耐磨襯板的加工優(yōu)勢(shì)和高性價(jià)比

1.方便的加工性

堆焊耐磨襯板可以切割，調(diào)平，打孔，彎曲和卷曲，它可以制成平板，弧板，錐板，圓筒。切割好的堆焊耐磨襯板可以拼焊成各種工程結(jié)構(gòu)件或零部件。堆焊耐磨襯板還可加熱用摸具壓制成復(fù)雜形狀。堆焊耐磨襯板可以用螺栓或焊接固定在設(shè)備上，更換維修方便。

2.高的價(jià)格性能比

堆焊耐磨襯板雖然制造成本提高，但使用壽命數(shù)倍提高，使得維修費(fèi)用和停機(jī)損失大為降低，其價(jià)格性能比比普通材料高約2~4倍。物料處理量越大，設(shè)備磨損越嚴(yán)重的廠礦，使用堆焊耐磨襯板的經(jīng)濟(jì)效果越明顯。

堆焊耐磨襯板具有較高的晶界溫度

堆焊耐磨襯板材料的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)有利于提高強(qiáng)度和韌性。在掃描電鏡的分析中發(fā)現(xiàn)，堆焊耐磨襯板裂紋的擴(kuò)展既有沿晶斷裂，又有穿晶斷裂，說明燒結(jié)體既具有較高的晶界強(qiáng)度，在斷裂時(shí)又表現(xiàn)出較好的韌性。透射電鏡的觀察發(fā)現(xiàn)，在異常長(zhǎng)大的α-Si3N4晶粒中存在顯微缺陷，周圍存在裂紋，甚至有裂紋穿過異常長(zhǎng)大的晶粒。研究結(jié)果表明，堆焊耐磨襯板的致密化主要是通過液相燒結(jié)實(shí)現(xiàn)的，由燒結(jié)助劑和Si3N4表面的SiO2反應(yīng)形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽液相，促進(jìn)燒結(jié)致密化，冷卻后，在晶界形成玻璃體。

     由MgO和稀土氧化物組成的復(fù)合助燒劑是Si3N4有效的燒結(jié)助劑，能夠顯著降燒結(jié)溫度，在1720℃燒結(jié)可以獲得較高致密度和優(yōu)良力學(xué)性能的Si3N4制品。所有堆焊耐磨襯板試樣的力學(xué)性能都隨相對(duì)密度的增大而提高，添加少量的TiC能夠提高燒結(jié)制品的抗彎強(qiáng)度和硬度，當(dāng)未添加TiC，相對(duì)密度為97.8％時(shí)，抗彎強(qiáng)度、硬度和斷裂韌性分別為903MPa、13.9GPa和7.50MPa.m1/2；當(dāng)添加1％的TiC，相對(duì)密度達(dá)到97.4％時(shí)，抗彎強(qiáng)度、硬度和斷裂韌性分別達(dá)到923MPa、14.5GPa和7.02MPa.m1/2。 微觀分析結(jié)果表明，氮化硅燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)為等軸狀的α-Si3N4和長(zhǎng)柱狀的β-Si3N4相互交織，與它們之間連續(xù)分布的玻璃相，形成了結(jié)構(gòu)致密的材料。

     采用CHF3、CHF3+CF4和CHF3+O2三種不同氣體體系作氮化硅的反應(yīng)離子刻蝕(RIE)實(shí)驗(yàn),研究了不同刻蝕氣體對(duì)刻蝕速率、均勻性和對(duì)光刻膠的選擇比三個(gè)刻蝕參數(shù)的影響。對(duì)于粗大的桿狀β-Si3N4的形成主要與起始的物料有關(guān)，結(jié)果表明，燒結(jié)體中存在的較大的孔洞、晶粒的異常長(zhǎng)大、裂紋等微觀缺陷是堆焊耐磨襯板發(fā)生力學(xué)破壞的常見原因，改善微觀組織，減小缺陷尺寸，是提高a一513從陶瓷性能的有效途徑。