耐熱耐磨板310S的高溫耐磨性能

  高溫抗耐磨性能作為耐磨板的一個重要性能指標,已經(jīng)被眾多研究者關注。鋼中特殊合金元素是改善和提高合金抗耐磨性能的重要原因,在保證基本性能的前提下,合適地加入合金元素是改善和提高合金抗耐磨性能的重要原因,合金元素的合適加入能在鋼表面形成不同的致密耐磨膜,從而提高其高溫抗耐磨性。

  耐熱耐磨板310S是高鉻高鎳奧氏體耐磨板,其不僅具有優(yōu)良的耐磨、加工性能,同時也具有優(yōu)異的高溫耐磨性、抗蠕變性。因此,被廣泛應用在各種高溫爐、特殊環(huán)境的高溫部件等。

  關于耐熱耐磨板310S的高溫耐磨機制,目前已經(jīng)有了研究。科研人員通過研究310S在空氣中的高溫耐磨試驗來評定其高溫耐磨性能,在分析耐磨動力學增重曲線的基礎上,研究其耐磨膜的形貌、分布、結構,并對其形成機制進行了解釋。

  試驗樣品取自奧氏體耐熱耐磨板310S熱板,化學成分如下(質(zhì)量分數(shù),%):C0.055,Si0.50,Mn1.03,Cr25.52,Ni19.25。

  將樣品切割成30mm×15mm×4mmm,每個試驗點使用3個平行樣,對試樣進行研磨,經(jīng)水砂紙打磨除去表面耐磨皮及線切割加工痕跡,然后用乙醇清洗吹干。準備與試樣相同數(shù)量的坩堝,進行編號,用電阻加熱爐對其進行烘烤,使坩堝中的殘留物質(zhì)充分發(fā)揮,質(zhì)量恒定。將高溫耐磨的試樣直接置于坩堝中,一同放入箱式電阻爐中進行高溫耐磨。試驗氣氛為空氣,耐磨溫度分別為800、900、1000℃;每個試樣處理時間分別為20、40、60、80、100、120、140h。耐磨完成后稱重并記錄,稱重儀器為電子分析天平。高溫耐磨試驗結束后,用X射線衍射儀對耐磨產(chǎn)物進行物相分析,用掃描電子顯微鏡、能譜儀分析耐磨膜的表面形貌。分析結果表明:

  (1)耐熱耐磨板310S在800、900、1000℃下表現(xiàn)出很好的耐磨性。各溫度下隨著時間的延長,均有不同程度耐磨增重的趨勢,但隨著時間延長耐磨趨勢減緩。同時隨著溫度的升高,耐磨速率增快。
  (2)耐磨膜由外層致密的尖晶石MnCr2O4、Cr2O3和內(nèi)層的SiO2組成,隨溫度升高,MnCr2O4衍射峰增強,生成物增多。3層致密的結構加上耐磨物本身的良好抗耐磨性能,使耐熱耐磨板310S整體表現(xiàn)出很好的抗高溫耐磨性。