在现代工业生产中,许多设备和部件面临着严峻的磨损挑战,这不仅影响设备的正常运行,还增加了维护成本和停机时间。耐磨板作为一种具有高耐磨性能的板材产品,应运而生,成为众多行业解决磨损问题的关键材料。
耐磨板通常是在韧性、塑性良好的普通低碳钢或低合金钢表面,通过堆焊等方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的耐磨层制成。其独特的结构使其兼具基体的强度、韧性和耐磨层的耐磨性能。以双金属复合耐磨钢板为例,它由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成,抗磨层一般占总厚度的 1/3 - 1/2。工作时,基体提供抵抗外力的综合性能,耐磨层则满足*工况下的耐磨需求,二者相辅相成。
耐磨层的性能优劣直接决定了耐磨板的整体表现。耐磨层主要以铬合金为主,同时添加锰、钼、铌、镍等其他合金成分。其金相组织中碳化物呈纤维状分布,且纤维方向与表面垂直。这种特殊的结构使得碳化物显微硬度可达 HV1700 - 2000 以上,表面硬度达到 HRc58 - 62。此外,合金碳化物在高温下具有很强的稳定性,在 500℃以内能完全正常使用,并且具备良好的抗氧化性能。
根据硬度、焊接工艺等不同,耐磨板主要有 NM360、NM400、NM450、NM500 等牌号。不同牌号的耐磨板在性能上有所差异,以满足不同工况的需求。例如,NM360 耐磨板硬度相对较低,适用于一些对耐磨性能要求不是特别高的场合;而 NM500 耐磨板硬度高,耐磨性能优异,常用于高磨损、高冲击的恶劣工况。
耐磨板的常用规格丰富多样,厚度从几毫米到几十毫米不等,宽度和长度也有多种选择,如常见的厚度有 8mm、10mm、12mm、15mm、20mm 等,宽度 2200mm 左右,长度 8000mm - 12000mm 等,还有大量其他规格可供选择。此外,耐磨板一般有 3 + 3、4 + 2、5 + 3 等不同的复合厚度组合,常用的焊丝型号有 LZ570、LZ590 等(焊丝直径 2.4 - 3.2),以满足不同的焊接需求。
耐磨板广泛应用于冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等多个行业。
火电厂:中速磨煤机筒体衬板、风机叶轮窝壳、除尘器入口烟道等部件,对耐磨钢板的硬度和耐磨强度要求相对不高,可用材质为 NM360/400、厚度 6 - 10mm 的耐磨钢板。
煤场:送料槽及漏斗内衬、风机叶片等设备,作业环境恶劣,对耐磨钢板的耐腐蚀性和耐磨强度有一定要求,推荐使用材质为 NM400/450 HARDOX400、厚度 8 - 26mm 的耐磨钢板。
水泥厂:溜槽内衬、选粉机叶片等部件,需要耐磨性、耐腐蚀性较好的耐磨钢板,材质为 NM360/400 HARDOX400、厚度 8 - 30mmd 的耐磨钢板较为适用。
装载机械:卸轧机链板、料斗衬板等部件,需要耐磨强度和硬度极高的耐磨钢板,建议使用材质为 NM500 HARDOX450/500、厚度在 25 - 45MM 的耐磨钢板。
矿山机械:矿料、石料破碎机衬板、叶片等,此类部件需极高的耐磨性,可用材质为 NM450/500 HARDOX450/500、厚度在 10 - 30mm 的耐磨钢板。
建筑机械:水泥推料机齿板、混凝土搅拌楼衬板等,推荐使用材质为 NM360/400、厚度 10 - 30mm 的耐磨钢板。
工程机械:装载机、推土机、挖掘机铲斗板等,需要特别强硬和耐磨强度极高的耐磨钢板,可用材质为 NM500 HARDOX500/550/600、厚度在 20 - 60mm 的高强度耐磨钢板。
冶金机械:铁矿烧结机、输送弯头,由于需要耐高温、硬度极强的耐磨钢板,故推荐使用 HARDOX600、HARDOXHiTuf 系列耐磨钢板。
其他:耐磨钢板还可应用在砂磨机筒体、叶片,各种货场、码头机械部件,轴承结构件,铁路车轮结构件,轧辊等。
随着科技的不断进步,耐磨板的生产技术也在持续创新。例如,河南省煤科院耐磨技术有限公司自主研发的熔池精控堆焊技术,通过高效能大直径丝材焊接工艺,在普钢基材上制备出全熔覆复合耐磨层板。其 IG 系列双金属复合耐磨板的耐磨层以碳化铬(Cr7C3)为核心,复合碳化物弥散分布,体积占比超 40%,宏观硬度达到 HRC 58 - 68,耐磨性达到普通 NM400 板材的 3 倍以上。同时,高韧性基材可有效吸收冲击能量,避免脆性断裂。该系列产品在服役过程中表面会逐渐形成 “溜冰镜面” 效果,大大降低运行阻力,延长设备使用寿命,且可根据需求定制耐磨层厚度。
从市场发展趋势来看,据贝哲斯咨询数据统计,2024 年全球与中国耐磨板市场容量分别达到一定规模。基于过去五年的发展趋势并结合市场影响因素分析,预计全球耐磨板市场规模在预测期将以一定的复合年增长率(CAGR)增长,并预估在 2030 年达到更高的数值。从产品类型来看,耐磨板行业可细分为高带宽 400 - 500、HBW 400 以下、高于 HBW 500 等类别;从终端应用来看,除了传统的建造、矿业领域,其应用范围还在不断拓展。在 “碳中和”“碳减排” 的大背景下,耐磨板行业也在积极探索更环保、高效的生产方式,以适应新的发展需求。
耐磨板凭借其优异的耐磨性能、良好的综合机械性能以及广泛的应用领域,在现代工业中发挥着重要作用。随着技术的创新和市场需求的推动,耐磨板行业有望迎来更广阔的发展空间,为各行业的高效、稳定运行提供更有力的支持。
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