-
耐磨零件材料概述
耐磨材料概述
材料表面强化处理
高锰钢的耐磨性
农机具耐磨零件材料
球磨机磨球材料
甲
典型耐磨零件用钢
耐磨件
--
稻麦收割机光滑刃动刀
耐磨件
--
犁壁
片
耐磨件
-
-
泥浆泵缸套
耐磨件
--
耙片
耐
磨件
--
锤式粉碎机锤片
耐磨件
--
锄铲
耐磨件
--
风扇磨煤机护勾、
护
耐磨件
--
稻麦收割机光滑刃定刀
片
耐磨件
--
旋耕机刀片
耐磨件
--
甘蔗粉碎机切片
耐磨件
--
剪羊毛机刀片
耐磨件
-
-
切草机刀片
耐磨件
--
旋耕机齿轮
耐磨件
--
联合收割机链轮
耐磨件
--
泥浆活塞杆
耐磨件
--
推土机铲运机铲刀
耐磨件
--
凿岩机
耐磨件
< br>--
钻探机械钻具
耐磨件
--
犁铧
耐磨件
--
覆带板
国外工程机械耐磨件用钢及热处理
日本推土机、装载机、工作装置
德国挖掘机斗齿
美国挖掘机斗齿
日本挖掘机斗齿
日本推
土机、
装载机、
行走机
构
材料表面强化处理
材料表
面强化处理是提高耐磨性的重要措施之一。
除了常用的化学热处理
(
渗碳、
渗硼等
)
< br>和表面淬火方法外，
还有表面冶金
强化
< br>(
表面熔化、表面合金化、表面涂层
)
< br>、气相反应沉积、离子注入等方法都能提高零件表面的耐磨性和疲劳强度等性能。耐磨堆焊
是以提高耐磨性为主要目的的堆焊工艺。
耐磨堆焊材料也就成为一类重要的金属
耐磨材料。
常用的耐磨堆焊材料有铁基合金、
钴合金、
镍合金等。耐磨堆焊材料的范围很广泛的。应该在耐磨性、对环境的适应能力和可焊性等几方面综
合考虑正确选用堆焊材料。
耐磨材料概述
用于制
造耐磨零件的金属耐磨材料包括钢、复合钢材和铸铁等。高锰钢是历史悠久的耐磨材料，在恶劣工况条件下，不容
易
产生塑性失稳，而具有相当好的耐磨性；但它只有在冲击载荷及单位压力较大的磨料磨
损条件下，产生加工硬化效应，才显示出较其
他材料具有更优良的耐磨性。
对于冲击载荷不太大的易磨损零部件，
目前较广泛选用成本较低的非合金钢<
/p>
（碳素钢）
或中高碳合金钢，
并采取一定
的工艺措施以提高其耐磨性。选用表面硬化钢或复合钢材制作的零部件，在耐磨、耐冲击等性能方面都具有明显的
优点，
可提高使用寿命，但成本较高。耐磨铸铁的耐磨性好，成本低，包括冷硬铸铁、白
口铸铁和中锰球墨铸铁，一般适用于不同工况条件
下使用的耐磨零件。
< br>
耐磨钢目前尚没有系统的技术标准，
但制造耐磨零件所选用的钢类及钢种较广，
一部分结构钢、
工具
钢及合金铸铁均常用于
制造各种耐磨零件。近年来还发展了一些耐磨专用钢。一般是根据
工作条件、磨损类型以及材料破坏机理的不同，来合理选用钢种。
农机具耐磨零件材料
农业机
械中旋耕刀、
耙片等零件在作业时与土壤中的砂石、
树根等相碰
撞，
要求心部或承力层有较好的韧性而刃口或表面有
高的耐磨性
，所以一般选用
65Mn
钢。也常采用复合钢材、多层轧材以及
处理工艺。各类作物的收割刀片以接触疲劳磨损和磨料磨损
为主，要求刃口硬度高、耐磨
、锋利，同时又要有一定韧性，常选用
ω
C0.6%
～
1.2%
的高碳钢制造。也可选用低碳钢经化学
热处理后
使用。正确选择热处理工艺是充分发掘材料潜力的重要环节。
< br>
高锰钢的耐磨性
耐磨材料概述
用于制造耐磨零件的金
属耐磨材料包括钢、复合钢材和铸铁等。高锰钢是历史悠久的耐磨材料，在恶劣工况条件下，不容易产生塑性
失稳，而具有相当好的耐磨性；但它只有在冲击载荷及单位压力较大的磨料磨损条件下，产生
加工硬化效应，才显示出较其他材料具
有更优良的耐磨性。对于冲击载荷不太大的易磨损
零部件，目前较广泛选用成本较低的非合金钢（碳素钢）或中高碳合金钢，并采取
一定的
工艺措施以提高其耐磨性。选用表面硬化钢或复合钢材制作的零部件，在耐磨、耐冲击等性能方面都具有明显的优
点，可提高
使用寿命，但成本较高。耐磨铸铁的耐磨性好，成本低，包括冷硬铸铁、白口
铸铁和中锰球墨铸铁，一般适用于不同工况条件下使用
的耐磨零件。
耐磨钢目前尚没有系统的技术标准，
但制造耐磨零件所选用的钢
类及钢种较广，
一部分结构钢、
工具钢及合金铸铁均常用于
制造各种耐磨零件。近年来还发展了一些耐磨专用钢。一般是根据工作条件、磨损类型以及材
料破坏机理的不同，来合理选用钢种。
高锰钢的耐磨性
我国高锰钢的化学成分和力学性能
化
学成分（
%
）
钢号
C
1.10
～
ZGMnl3-1
1.50
1.00
～
ZGMnl3-2
1.40
11.00
～
≤
0.050
0.90
～
ZGMnl3-3
1.30
0.90
～
ZGMnl3-4
1.20
注：
*1060
～
1100
°水淬处理后试样的力学性能
< br>
部分国外标准高锰钢的化学成分：
日本标准高锰钢的化学成分
JIS
G5131-1991
0.30
～
0.80
≤
0.080
≥
735
14.00
≤
0.080
≥
686
0.30
< br>～
≤
0.090
1.00
≥
637
Mn
Si
S
P
b(Mpa)
力学性能
*
5(%)
AK(J)
-
≥
20
HB
适用范
围
低冲击件
普通件
≤
229
≥
25
≥
147
复杂件
≥
35
高冲击件
钢号
化学成分质量分数（
%
）
C
SCMnH1
SCMnH2
SCMnH3
SCMnH11
SCMnH21
美国标准高锰钢的化学成分
ANSI/ASTM
A128-78a
0.9
～
1.3
0.9
～
1.2
0.9
～
1.2
0.9
～
1.3
1.0
～
1.35
Mn
11
～
4
11
～
4
11
～
4
11
～
4
11
～
4
Si
-
≤
0.8
0.3
～
0.8
≤
0.8
≤
0.8
S
≤
0.05
≤
0.04
≤
0.035
≤
0.04
≤
0.04
P
≤
0.10
≤
0.07
≤
0.05
≤
0.07
≤
0.07
其它
-
-
-
Cr
：
1.5
～<
/p>
2.5
Cr
：
2.0
～
3.0
Cr
：
0.4
～
0.7
钢号
Ab
B-1
B2
B-3
B-4
C
D
E
1
E
2
F
化学成
分质量分数（
%
）
C
1.05
～
1.35
0.9
～
1.05
1.05
～
1.2
1.12
～
1.28
1.2
～
1.35
1.05
～
1.35
0.7
～
1.3
0.7
～
1.3
1.05
～
1.45
1.05
～
1.35
Mn
≥
11.0
11.5
～
11.4
11.5
～
11.4
11.5
～
11.4
11.5
～
11.4
11.5
～
11.4
11.5
～
11.4
11.5
～
11.4
11.511.4
6.0
～
8.0
Si
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
S
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
P
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.07
其它
-
-
-
-
-
Cr
：
1.5
～<
/p>
2.5
Ni
：
3.0
～
4.0
Mo
：
0.9
～
1.20
Mo
：
1.8
～
2.10
Mo
：
0.9
～
1.20
前苏联标准高锰钢的化学成分
钢号
C
1
10
Г
13
Л
0.9
～
1.5
Mn
11.5
～
15.0
化学成分质量分数（
%
）
Si
0.3
～
1.0
S
≤
0.05
P
≤
0.12
Ni
：≤
1.0
Cr
：
1.0
～
< br>2.0
Ni
：≤
0.5
其它
Cr
：≤
1.0
110
Г
13X2
Б
P
Л
0.9
～
1.5
11.5
～
14.5
0.3
～
1.0
≤
0.05
≤
0.12
Nb
：
0.08
～
0.12
B
：
0.001
～
0.006
110
Г
13
Ф
T
Л
0.9
～
1.3
11.5
～
14.5
0.4
～
0.9
≤
0.05
≤
0.12
V
：
0.100.30
Ti
：
0.010.05
Cr
：
1.0
～
1.5
Ni
：≤
1.0
130
Г
14XM
Ф
A
Л
1.2
～
1.4
12.5
～
15.0
≤
0.6
≤
0.05
≤
0.07
V
：
0.08
～
0.12
N
：
0.025
～
0.05
罗马尼亚联标准高锰钢的化学成分
STAS
3718
钢号
T100MoMn130
T100NiMn130
T105Mn120
T120CrMn130
T130Mn135
化学成
分质量分数（
%
）
C
0.7A
～
1.3
0.7A
～
1.3
0.9A
～
1.2
1.05A
～
1.35
1.25A
～
1.40
Mn
11.5A
～
14.0
11.5A
～
14.0
11.5A
～
13.5
11.5A
～
14.0
12.5A
～
14.5
Si
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
≤
1.0
S
≤
0.05
≤
0.05
≤
0.05
≤
0.05
≤
0.05
P
≤
0.07
≤
0.07
≤
0.11
≤
0.07
≤
0.11
其它
Mo:0.9A
～
1.2
Ni:3.0A
～
4.0
Ni:
≤
0.8
Cr:1.5A
～
2.5
Ni:
≤
0.8
波兰标准高锰钢的化学成分
PN
83160
钢号
< br>化学成分质量分数（
%
）
C
1.0
～
1.4
Mn
12.0
～
14.0
Si
0.3
～
1.0
S
≤
0.03
P
≤
0.10
其它
Cr
：≤
1.0
L120G13
Ni
：≤
1.0
Cr
：
0.6
～
< br>1.3
L120G13H
1.0
～
1.4
12.0
～
14.0
0.3
～
1.0
≤
0.03
≤
0.10
Ni
：≤
0.5
Cr
：≤
1.0
L120G13T
1.0
～
1.4
12.0
～
14.0
0.3
～
1.0
≤
0.03
≤
0.10
Ni
：≤
1.0
Ti
：
0.1
～
< br>0.3
高锰钢
铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及
ε
相，从而形成硬
而耐磨的表面层，耐心部仍是奥氏体
组织。表面层硬度由原来的
200HB
左右提高到
500HB
以上，硬化层浓度可达到
10
～
20mm
，甚至
更多。
在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由
于不能在表
面产生足够的加工硬化，
这时高锰钢的耐磨性往往不
一定比相当硬度的其他钢种好。
奥氏体高锰钢是非磁性的，
也可
用于既要求耐磨
又抗磁化的零件，如吸料器的电磁铁罩。
为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些
改进型高锰钢。国内外一部分
改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。
< br>
改进型高锰钢的化学成分和用途
国别
钢
种
化学成分质量分数
(%)
C
Si
Mn
Mo
Cr
其他
-
1.5
1.05
～
0.40
～
5.75
～
6.75
0.90
～
1.20
1.35
0.80
～
0.70
0.40
～
6.00
～
7.00 0.90
～
1.20
1.00
0.70
-
-
-
8.86
11.0
-
-
-
-
4.94
4.7
-
-
0.54
0.58
-
残余
残余
-
(
大截面件
)
用途举例
0.8
～
1.2
(
小截面件
)
中国
Mn6Mo
1.2
～
1.4
0.4
～
0.7
5.5
～
7.0
适用于冲击
不很大的粉
Grade A
Climax
美国
6Mn-1Mo
Grade B
5Cr5Mn9
60Cr5Mn11
Mn9Cr2
煤设备和工
程机械的耐
-
磨件
<
/p>
破碎机的轧
臼壁、破碎
壁，电铲铲
齿
承受高应力
-
-
0.34
～
45Mn17Al3
中国
0.42
0.27
～
17.2
～
18.0
0.57
-
-
Al
：<
/p>
2.97
～
3.20
< br>冲击的工
Ti
：
0.078
～
0.098
件，如落锤
及其底座
铸态下使
用。大型挖
掘机铲斗、
复杂结构的
格子板、衬
板等
7Mn13
0.7
～
0.8
≤
0.5
12.5
～
14.5
-
-
Ti
：≤
0.1
球磨机磨球材料
用于水泥生产的球磨机的磨球，所破碎的水泥磨料较硬，应选
择耐磨性高的材料，如高铬铸铁；而磨煤球磨机用磨球，
煤相对较软，采用低合金钢淬火
，如
45Mn2
或贝氏体钢球可满足要求。不同型号磨机的磨球
选材也不同，大型水泥磨机的磨球受冲击
严重，应选用耐磨性较高韧性良好的材料。如直
径
5m
以上的大磨机国外用
GCr15
或碳铬钼低合金钢球，也可用韧性较好的低碳高铬
铸铁球；
而在小磨机中工作的磨球则以选用高铬铸铁球为宜。
大尺寸磨球需选
用淬透性高的钢种以保证断面上高而均匀的硬度。
一种
类型的耐
磨材料有时仅适用于某种工况条件。
耐磨件
< br>--
犁壁
选用钢号
热处理技术要求
推荐的热处理
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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