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堆焊耐磨襯板的高耐磨性特點

堆焊耐磨襯板的高耐磨性

合金層的化學成分中碳含量達4~6%，鉻含量高達25~30%，其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分數達到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)勢和高性價比

1.方便的加工性

堆焊耐磨襯板可以切割，調平，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構件或零部件。堆焊耐磨襯板還可加熱用摸具壓制成復雜形狀。堆焊耐磨襯板可以用螺栓或焊接固定在設備上，更換維修方便。

2.高的價格性能比

堆焊耐磨襯板雖然制造成本提高，但使用壽命數倍提高，使得維修費用和停機損失大為降低，其價格性能比比普通材料高約2~4倍。物料處理量越大，設備磨損越嚴重的廠礦，使用堆焊耐磨襯板的經濟效果越明顯。

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構有利于提高強度和韌性。在掃描電鏡的分析中發(fā)現，堆焊耐磨襯板裂紋的擴展既有沿晶斷裂，又有穿晶斷裂，說明燒結體既具有較高的晶界強度，在斷裂時又表現出較好的韌性。透射電鏡的觀察發(fā)現，在異常長大的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大的晶粒。研究結果表明，堆焊耐磨襯板的致密化主要是通過液相燒結實現的，由燒結助劑和Si3N4表面的SiO2反應形成低熔點的硅酸鹽液相，促進燒結致密化，冷卻后，在晶界形成玻璃體。

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

     采用CHF3、CHF3+CF4和CHF3+O2三種不同氣體體系作氮化硅的反應離子刻蝕(RIE)實驗,研究了不同刻蝕氣體對刻蝕速率、均勻性和對光刻膠的選擇比三個刻蝕參數的影響。對于粗大的桿狀β-Si3N4的形成主要與起始的物料有關，結果表明，燒結體中存在的較大的孔洞、晶粒的異常長大、裂紋等微觀缺陷是堆焊耐磨襯板發(fā)生力學破壞的常見原因，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。