高強(qiáng)度耐磨鋼板采用了低碳馬氏體相變強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)疊加的手段,是強(qiáng)度與韌性匹配最好、耐腐性能最佳的金屬結(jié)構(gòu)材料。高強(qiáng)度耐磨鋼板按照強(qiáng)度可以劃分為三個(gè)等級(jí):低強(qiáng)度等級(jí)在1000~1400MPa;中強(qiáng)度級(jí)別1400~1700MPa;超高強(qiáng)度等級(jí)大于1800MPa。
一、低強(qiáng)度等級(jí),以JFE-C400耐磨鋼板為典型。
此類耐磨鋼板合金化的特點(diǎn)是采用15%左右的鉻來保證鋼的耐磨損性能,5%左右的鎳含量起到平衡相圖,使鋼在室溫得到馬氏體組織,同時(shí)降低鋼中δ-鐵素體,加入4%左右的銅,起到強(qiáng)化作用,少量的鈮可以與碳形成MC相,起到釘扎晶界,細(xì)化晶粒的作用。經(jīng)過時(shí)效后析出了大量的面心立方結(jié)構(gòu)、與馬氏體基體間滿足K-S位向關(guān)系的富銅相,起到強(qiáng)化作用。JFE-C400耐磨鋼板用于環(huán)境溫度300℃以下的零件,以更高的材料強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)減重。由于該鋼成本低廉,耐磨性好,而且可以通過改變熱處理工藝獲得不同強(qiáng)度,為設(shè)計(jì)選材提供了更加寬泛的空間,因此在國內(nèi)外工程機(jī)械上應(yīng)用最為廣泛,例如破碎機(jī)襯板、擋板,自卸車的車斗襯板,鏟車的鏟斗板、鏟斗刃板、鏟斗底板等各類零配件。
二、中強(qiáng)度等級(jí),以JFE-C500耐磨鋼板為典型。
此類鋼采用低碳的合金化設(shè)計(jì),采用13%左右的鉻來保證鋼的耐磨性,8%左右的鎳來彌補(bǔ)由于低碳而引起相圖的不平衡,降低δ-鐵素體含量,使鋼得到板條馬氏體組織,加入2%鉬和1%鋁,在鋼中形成NiAl相和Ni3Mo相起到強(qiáng)化作用。JFE-C500耐磨鋼板內(nèi)形成板條馬氏體組織和大量的位錯(cuò),纖細(xì)的馬氏體板條不但可以保證鋼的強(qiáng)度,還起到韌化作用。在鋼中有大量的NiAl相彌散的析出,并釘扎位錯(cuò)線,起到強(qiáng)化作用。JFE-C500耐磨鋼板是應(yīng)用范圍廣、應(yīng)用部件多、用量大、強(qiáng)度高、斷裂韌性和抗應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合好的高強(qiáng)度耐磨鋼板,適合于制作要求高的屈服強(qiáng)度、高的韌性、無各向異性的大截面構(gòu)件和高應(yīng)力緊固件,已成為國外工業(yè)和農(nóng)業(yè)的必選材料。
三、超高強(qiáng)度等級(jí),以JFE-SP耐磨鋼板為典型。
這類鋼中,C≤0.05%,S、P、Si、Mn含量盡量低,合理的鉻與鎳的當(dāng)量配合,添加2%左右的鉬使鋼獲得時(shí)效強(qiáng)化,同時(shí)能使鋼保持良好的韌性及耐磨性能。為了充分實(shí)現(xiàn)鉬的強(qiáng)化作用,還添加一定量的鈷和少量的鈦。
JFE-SP耐磨鋼板是目前國內(nèi)外強(qiáng)度級(jí)別最高的新一代超高強(qiáng)度耐磨鋼板,具有很好的耐磨性、焊接性能,同時(shí)具有較高的韌性,可以為各行業(yè)耐磨件更新?lián)Q代、升級(jí)提供穩(wěn)定的材料,在航天、汽車、工程機(jī)械、工業(yè)加工等行業(yè)都具有潛在的用途。