在印度尼西亞,耐磨鋼板主要用于生產(chǎn)礦山、農(nóng)業(yè)和林業(yè)等部門使用的重型機(jī)械設(shè)備,如載重汽車車箱、挖掘機(jī)、推土機(jī)等。耐磨鋼生產(chǎn)過程中不僅要對(duì)煉鋼期間鋼的化學(xué)成分進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整,而且要對(duì)鋼的冶煉、軋制和熱處理工藝進(jìn)行精準(zhǔn)控制,才能使生產(chǎn)的鋼板具有高硬度以保證理想的耐磨性。
高硬度材料是十分重要的耐磨材料,關(guān)鍵性能指標(biāo)為硬度。市場(chǎng)需要的耐磨材料的硬度值通常在400HB~500HB之間。普遍采用淬火工藝獲得高硬度(耐磨性),用回火工藝以改善硬度、提高冷彎性和可焊性。印度尼西亞的PTKrakatau鋼鐵廠生產(chǎn)的KSW500產(chǎn)品便是一種含有鉬、鎳和鉻元素的高硬度耐磨鋼。將鋼加熱至奧氏體溫度區(qū),同時(shí)進(jìn)行快冷(淬火)從而獲得高硬度。
電弧爐用廢鋼和海綿鐵作原料冶煉成鋼液后進(jìn)入鋼包爐精煉,同時(shí)加入鉬、鎳和鉻完成合金化。精煉和合金化的純凈鋼液經(jīng)連鑄機(jī)澆注成厚度為200mm、寬600mm~2080mm的板坯(為防止鋼液再氧化,澆注時(shí)要對(duì)鋼液進(jìn)行屏蔽)。板坯加熱到1250℃經(jīng)可逆式粗軋機(jī)軋成21mmm~40mm后,再經(jīng)精軋機(jī)連續(xù)軋制成用戶需要的熱帶卷。熱軋和精軋前用水力除鱗裝置去除鋼板表面生成的氧化鐵皮。軋成的成品帶鋼通過層淋噴水直接冷卻后用地下卷取機(jī)卷成熱軋帶卷。熱軋帶卷處理前用剪切機(jī)剪成市場(chǎng)需要的尺寸規(guī)格。淬火硬化,必須首先將金屬(鋼或鑄鐵)加熱到奧氏體相然后快冷。根據(jù)鋼中合金元素含量和其他因素(例如需要的最大硬度),用高壓水完成快速冷卻。快冷時(shí)部分奧氏體轉(zhuǎn)變成性能硬而脆的馬氏體(馬氏體轉(zhuǎn)變量取決于合金成分)。金屬淬火硬度取決于金屬的化學(xué)成分和冷卻方法。淬硬后的鋼中含有部分殘余奧氏體。如果還要求這種鋼具有良好的缺口沖擊韌性,淬火后-還應(yīng)根據(jù)硬度進(jìn)行回火。由于鋼板在冷卻淬火期間,奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變速度快且量多,為確-保鋼板整體均勻地轉(zhuǎn)變成馬氏體,鋼板表面冷卻必須均勻,且冷卻強(qiáng)度和冷卻速度應(yīng)科學(xué)合理、-穩(wěn)定而連續(xù)。否則,某些部位馬氏體因?yàn)檗D(zhuǎn)變不均,使鋼板彎曲而不得不采用冷矯機(jī)進(jìn)行矯直,-導(dǎo)致鋼板的耐磨性降低和產(chǎn)品成本的增加。
鋼加熱到淬火溫度被水快冷時(shí),由于C原子來不及擴(kuò)散被鎖定在奧氏體內(nèi)生成硬而脆的馬氏體。回火后馬氏體強(qiáng)度和韌性均會(huì)有所提高?;鼗瘃R氏體強(qiáng)度提高的原因是因?yàn)榇慊痄撛偌訜釙r(shí),顯微組織會(huì)重新排列,使C原子能夠從變形的體心正方體結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散出來。在冶金學(xué)中,金屬的強(qiáng)度和韌性之間存在著一定的矛盾。所以,回火時(shí)精確控制時(shí)間和加熱溫度是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和韌性之間平衡,使金屬回火后具有良好力學(xué)性能的關(guān)鍵。鋼的典型熱處理分幾步進(jìn)行。首先是鋼的加熱使它的結(jié)構(gòu)變成奧氏體鐵碳固溶體,接著快冷使奧氏體變成馬氏體。之后將鋼加熱至220℃±25℃進(jìn)行回火。但有時(shí)要避免在260℃~370℃范圍內(nèi)進(jìn)行回火,目的是為了降低鋼的回火脆性,并保溫20mmin。
生產(chǎn)耐磨鋼需要確切的化學(xué)成分,同時(shí)要對(duì)煉鋼、軋制和熱處理(淬火-回火)過程進(jìn)行嚴(yán)格控制。耐磨鋼重要的力學(xué)性能,如硬度可通過高C,并加入適量的合金元素獲得。Krakatau鋼廠利用鋼包爐、現(xiàn)代化的帶鋼熱軋機(jī)和熱處理設(shè)備生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)耐磨鋼。