耐磨合金的主要品種

  在耐磨合金鋼中，合金元素總量(Fe、C及有害元素和隱存元素)不得小于5%即稱為低合金鋼(5-10%為中合金鋼，10-15%為高錳鋼)，低合金鋼的力學性能特別是硬度和韌性可以在很大的范圍內調整，可根據不同的使用條件，將強度、沖擊韌度和耐磨性能綜合考慮和匹配。只要不因脆性而引起斷裂，其耐磨性隨硬度的提高而增強。

  通常低合金耐磨鋼以高韌性、高硬韌性著稱。其強度和硬度高于耐磨錳鋼而在非大沖擊磨損工況可替代錳鋼;其塑、韌性高于耐磨鑄鐵，而在一定沖擊載荷的磨損工況，使用壽命高于耐磨鑄鐵。

  耐磨剛加入合金元素的主要目的在于提高淬透性、強度、韌度和耐磨性。最常用的添加元素是Mo、Cr、Mn、Ni、和Si等。

  耐磨低合金鋼的鑄造、焊接性能與其它低合金鋼相似，碳量高時焊接性能較差。低合金耐磨鋼，可按熱處理和含碳量分類。

  水淬熱處理合金馬氏體耐磨鋼

  W(C)=0.2%-0.35%的多元低合金鋼，經水淬和回火處理，硬度高，耐磨性好，具有較好的強韌性配合，使用中不易變形和斷裂，廣泛應用于挖掘機、裝載機及拖拉機的斗齒、履帶板，中小型顎板、板錘、錘頭，球磨機襯板等。幾種水淬性的高度馬氏體鑄鋼的牌號、化學成分與力學性能見表1.和表2。國外幾種水淬馬氏體耐磨鑄鋼的化學成分見表3(如圖2所示)。

  油淬、空淬熱處理低合金馬氏體耐磨鋼

  W(C)>0.35%的多元低合金鋼，依不同的合金含量經油淬(或空淬)熱處理并回火處理后，可得到強韌性較好、硬度高、耐磨性好的馬氏體鋼，用于球磨機襯板，中小型顎板、錘頭、板錘等。但這類鋼的韌度低于前述W(C)=0.20%-0.35%水淬熱處理的低合金馬氏體鋼，因此其應用時必須考慮工況的沖擊載荷。

  幾種油淬或空淬的高度馬氏體鑄鋼的化學成本、硬度與特性，力學性能，國外典型的油淬高度鉻鉬馬氏體耐磨鋼的化學成本與前者相差無幾。

  正火熱處理低合金珠光體耐磨鋼

  W(C)=0.55%-0.9%的高碳鉻錳鉬鋼，經正火和回火熱處理可得到珠光體基體。鉻錳珠光體耐磨鋼具有好的韌度和抗沖擊疲勞性能，高的加工硬化能力;并因只含有較少的不昂貴的合金元素且不需經過復雜的熱處理而具有較低的生產成本。

  高碳鉻錳鉬珠光體耐磨鑄鋼用于一定沖擊載荷的磨料磨損工況，如E型磨煤機的空心魔球及球磨機襯板。有代表性的是高碳鉻錳鉬珠光體耐磨鑄鋼。

  從鉻鉬珠光體耐磨鋼襯板與高錳鋼、鉻鉬馬氏體耐磨鋼襯板在φ2.7m鉬礦球磨機中耐磨性對比試驗中可見鉻鉬珠光體耐磨鋼襯板的使用壽命高于高錳鋼，低于555-601HBW的鉻鉬馬氏體耐磨鋼襯板;即使珠光體鋼襯板硬度較低但使用壽命高于480℃回火的馬氏體耐磨鋼襯板。

  耐磨碳鋼

  碳鋼的耐磨性主要是借表面硬化而獲得的。W(C)>0.35%的碳鋼，通常采用表面感應淬火或火焰淬火;低碳鋼則可用滲碳、滲氮或碳氮共滲等工藝提高耐磨性。隨著硬度的提高，其耐磨性也相應增強。

  在耐磨碳鋼中，W(C)=0.4%-0.70%的碳鋼占有重要地位，美國的鑄鋼火車輪就是用W(C)=0.4%-0.70%的碳鋼制造的。

  鑄造石墨鋼

  鑄造石墨鋼是超高碳共析鋼，經過適當的熱處理后，一部分碳以石墨的形式析出，因而具有鑄鋼和鑄鐵的綜合性能。由于存在游離石墨，這種鋼是一種耐磨擦磨損的結構材料。現石墨鋼多用于制造冶金軋輥，如初軋或粗軋作業的軋輥，因為少量的石墨可以提高軋輥的抗熱裂性能和抗氧化鐵皮粘附性能。