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1、目目 录录 插图清单插图清单 表格清单表格清单 摘要摘要 Abstract 绪论绪论1 第第 1 章章 耐磨材料的概述耐磨材料的概述2 1.1 耐磨材料的发展状况.2 1.2 耐磨材料的使用工况和磨损机理3 第第 2 章章 我国目前通用的耐磨材料及其性能我国目前通用的耐磨材料及其性能6 2.1 我国目前通用的耐磨材料6 2.2 不同系列的耐磨材料性能及应用比较6 2.2.1 耐磨钢系列.6 2.2.2 耐磨铸铁系列.9 2.2.3 非金属耐磨材料系列.13 第第 3 章章 不同的耐磨材料的制备工艺不同的耐磨材料的制备工艺.15 3.1 高锰钢15 3.2 耐磨低合金钢15 3.3 普通白口铸铁
2、15 3.4 铬系白口铸铁15 3.4.1 低铬白口铸铁.15 3.4.2 中铬白口铸铁.16 3.4.3 高铬铸铁.16 3.5 工程陶瓷材料17 第第 4 章章 国内外耐磨材料社会经济发展需求分析国内外耐磨材料社会经济发展需求分析18 4.1 耐磨材料的国外需求分析.18 4.2 耐磨材料的国内需求分析18 第第 5 章章 国内外耐磨材料的研究及未来的发展方向国内外耐磨材料的研究及未来的发展方向20 5.1 耐磨材料行业存在的问题.20 5.2 对耐磨材料的基本要求.20 5.3 耐磨材料未来的研究方向.20 5.4 推进耐磨材料行业健康发展.21 结论结论22 参考文献参考文献 致谢致谢
3、 插图清单插图清单 1-1 耐磨铸件的类别、消耗量和所占比例.2 1-2 机件正常运行的磨损过程的三个阶段.5 2-1 高锰钢产品图示.7 2-2 普通白口铸铁铸造的铧、犁. .9 2-3 镍硬铸铁产品图示.10 2-4 低铬白口铸铁产品.11 2-5 高铬白口铸铁.13 2-6 复合材料刀具.14 2-7 陶瓷复合材料产品.14 表格清单表格清单 1-1 建材工业中主要的消耗工序及其易损件.2 2-1 高锰钢主要技术参数.7 2-2 常用低合金耐磨钢的特点和用途.8 2-3 普通白口铸铁的化学成分实例（质量分数，%）. .9 2-4 低铬白口铸铁的性能.11 2-5 BTMCrGT高铬衬板的
4、化学成分，力学性能. 12 耐磨材料的研究现状及进展耐磨材料的研究现状及进展 摘摘 要要 耐磨材料被广泛地应用于工业生产的各个领域, 而随着科学技术和现代工业 的高速发展，由于材料磨损而引起的能源和材料消耗增加等所造成的经济损失 相当惊人。近年来，对材料磨损和耐磨材料的研究，越来越引起国内外人们的 广泛重视。本文讲述了我国目前通用的高锰钢、抗磨铬铸铁、耐磨合金钢等系 列耐磨材料及各类非金属耐磨材料种类及其性能，阐述各种耐磨材料的特点和 制备工艺，分析耐磨材料的使用工况和磨损机理，有利于合理的选择与应用。 通过对国内外耐磨材料的需求情况和我国耐磨材料行业存在问题的分析，总结 出了发展耐磨材料的社
5、会经济效益及推进耐磨材料行业健康发展的办法，并介 绍未来耐磨材料的发展方向和趋势。 关键词：关键词：耐磨材料；高锰钢；耐磨合金钢；抗磨铬铸铁；磨损；材料发展 Research and Application of Wear Resistant Metal Abstract Wear-resisting material is widely used in various fields of industrial production, and with the rapid development of science and technology and modern industry, du
6、e to material wear energy and material consumption to increase the economic losses caused by the quite striking. In recent years, the study of material wear and abrasion resistant materials, has attracted widespread attention at home and abroad. This article tells the story of our country at present
7、 the common high manganese steel, chromium wear-resistant cast iron, wear-resistant alloy steel, etc. Series wear resistant materials and all kinds of nonmetal material types and its properties, characteristics and preparation technology of all kinds of wear resistant material, working condition ana
8、lysis of all kinds of wear resistant materials and wear mechanisms, is advantageous to the reasonable selection and application. Wear-resisting material demand situation both home and abroad and the analysis of existing problems of wear-resistant materials industry in our country, summarized the dev
9、elopment of wear resistant material social economic benefits and promote the healthy development of the wear-resistant materials industry. And introduce the future development direction and trend of wear resistant material. Keywords: wear-resisting material；high manganese steel；wear-resistant alloy
10、steel；chromium wear-resistant cast iron；the wear and material development - 0 - 绪绪 论论 材料、能源和信息是现今文明的重要支柱，人类文明发展的历史中材料始 终都是的重要里程碑，众所皆知：致使各种设备及材料失效的三大重要要素是 材料的断裂、腐蚀和磨损，其中令机械设备及材料遭受非常大的经济损失的是 磨损失效致使的，据不完全统计：各行各业中应用的能源是因为磨损而出现损 耗的大约占总能源损耗的一半，对材料使用的工农业来说，大多数的材料是因 为严重的磨损，从而导致不能继续地被使用，还有就是更换损害的零件时，设 备的正常停工
11、，这种种原因，都对于材料应用广泛的工农业造成了相当大的经 济损失，因此，加大对耐磨材料研究的资金投入以及创新地设计新型工艺，用 以改善材料耐磨性，使耐磨材料能够更好的符合社会发展需求，这些对于从事 耐磨材料研究的人员来说是非常重要的。在控制国民经济发展的各个行业中、 诸多物料都要经过研究及破碎等工序后才能够被允许入下一步工序，所以在各 个行业中，因磨料磨损而被废弃的工件极为普遍，因此，如何使材料的抗磨能 力有效提高，面对工件实际工作环境，怎么样合理地选择耐磨材料，这是耐磨 零部件使用年限长短的关键。 能源的损耗、材料的浪费都是因为设备在运转中会出现磨损，从而致使设 备损毁，令能源和材料白白地损
12、失，从而直接的造成了经济效益的下降及社会 资源的匮乏，而且因为磨损致使设备的损毁，可能会令部分的生产线停工，需 耗费人力、物力和财力去修复设备，更换因磨损而损毁的零部件、使其生产率 极大的下降，从而导致更严重的损失。此外，零件往往会因为磨损而不能使用， 致使产品的质量不能够达到预期要求，更严重的是导致设备的损毁及人身伤害 事故，也大大限制了现代化工业的发展。所以如今对材料磨损的各种研究，让 越来越多的国家引起重视。 材料的磨损机理在不同的工作环境下是不一样的。对不同耐磨材料磨损的 机制，磨损的失效缘由进行系统的分析，通过分析得出结论，然后构建材料耐 磨性和材料组织性能之间的关系，选择适当的耐磨
13、材料，可以大大的减少磨损， 有利于提高机械设备和零件的使用安全年限，具有非常重要的理论意义和巨大 的社会效益和经济效益。因此，为了使材料磨损引起的经济上的损失有所减低， 研究各种材料磨损机制和开发新型的抗磨材料是一个永远不会停歇的课题。 - 1 - 第第1章章 耐磨材料的概述耐磨材料的概述 1.1 耐磨材料的发展状况耐磨材料的发展状况 耐磨材料的全部能量损耗和经济成本的消耗主要是在建筑材料、火力发电 和冶金采矿等重要的工业领域。机器的设备及零件在运转过程中，可能需要破 碎一些大型的原材料，很容易出现磨损而致使其损毁；例如在采矿、水泥生产 等行业。所以，集中的研究磨损和研制新型抗磨材料和抗磨技术
14、对工业应用有 非常大的实际意义。表 1-1 列出了在建筑材料工业中材料主要的消耗工序和典 型的易损件。 表 1-1 建材工业中主要的消耗工序及其易损件 现阶段从事设备的制造、加工及其现场工作人员持久的重要任务是研究如 何降低材料的消耗和提高零件的使用安全年限。从学科的领域来看，它可能涉 及到机械可靠性设计、摩擦学、失效分析、制造、材料科学、系统工程及表面 工程等诸多的分支。而且，更多的实际问题往往需要根据设备的具体工作条件、 零件的结构设计、材料选用等多个问题作为一个系统工程来综合考虑。 现今，耐磨零件的生产工艺主要还是采用铸造工艺。2009 年我国耐磨铸件 的总生产量将近 2000 万吨，居
15、世界产量的首位，第二第三分别是美国和日本， 其中耐磨备件的消耗量约为 200 万吨；磨球和衬板消耗量分别为百分之五十五 和百分之十一在球磨机研磨过程中1 1。我国耐磨铸件的生产铸造企业大多数是 由专业的大型机械厂、各个行业的机械修理制造厂和民营的铸造厂转变而来的。 现如今，我国耐磨铸件制造的企业的数量大概有 8001 000 个。其中耐磨铸件 年产量为万吨的大中型企业约为 l0。我国耐磨铸件的类别、消耗量和所占的 比例如图 1-1 所示。 图 1-1 耐磨铸件的类别、消耗量和所占的比例 - 2 - 人们系统的对耐磨材料的研究已具有 100 多年的历史。从高锰钢、合金钢、 以及种种铸铁等不同种类的抗磨材料，都历经了最初的发现、研究、开发和生 产工艺的不断完善的根本
