铸造常用耐磨材料的优缺点及选用

铸造常用耐磨材料的优缺点及选用

1高锰钢

高锰钢的优点，韧性极好，在强冲击条件下产生加工硬化。缺点，易塑性变形，在弱冲击条件下不耐磨。

冲击磨料磨损在较低的冲击功（1J）下，120Mn13Cr2钢耐磨性高于120Mn18Cr2钢，锰含量的增加并不能有效提高材料的耐磨性；在较高冲击功（5J）以上，120Mn18Cr2钢的耐磨性高于120Mn13Cr2钢。随着合金中锰含量的增加，材料耐磨性增强，且随着冲击功的增加，锰对提高材料耐磨性作用明显。

普通高锰钢适宜制造大型破碎机锤头、板锤、反击板、篦板，颚式破碎机鄂板，圆锥破碎机内外锥等。如ZGMn13Cr2，主要用于破碎机中小锤头。

超高锰钢适宜制造厚大断面高锰钢工件，大型破碎机锤头、板锤等，这些铸件使用普通高锰钢心部常常出现碳化物而降低其使用性能，寒冷条件下使用出现脆断现象。如ZGMn17Cr2，主要用于90Kg 以上的大锤头，厚鄂板。

中锰钢，在磨损冲击较小的情况下，耐磨性优于高锰钢，但中锰钢在铸造和热处理过程中易产生裂纹，使铸件成品率很低，且安全可靠性较差。

2合金钢

合金钢有低碳中合金钢、中碳低合金钢、中碳中合金钢，其化学成分、热处理工艺可在很大范围内变化，最终产品机械性能差距很大，

硬度HRC40-60，冲击韧性10-100J/cm2，可根据易损件的应用工况条件分析其主要磨损机制，优化和选择合金的化学成分和综合机械性能，达到经济合理的选用。

在无冲击或低冲击工况可采用尽可能高硬度的低合金材料，在较大冲击的工况下，必须兼顾材料的塑韧性，不宜采用硬度很高的低合金材料。

中碳低合金钢的优点：合金量少，生产成本低，依靠水淬或油淬提高硬度，满足耐磨件的寿命。如ZG30CrMnSi。

中碳中合金钢的优点：中等的合金含量使基体组织得到固溶强化，且有弥散碳化物，热处理工艺简单且稳定，综合机械性能较佳，与中碳低合金钢相比，既使硬度相同，耐磨性也明显增高，但生产成本偏高。如ZG35Cr4Mo。

低碳高合金钢的优点：低碳高合金钢的化学成分配合恰当的热处理工艺可获得非常高的韧性和较高的硬度，对冲击负荷较大、结构复杂的耐磨件具有绝对的优势。缺点是生产成本高。

3耐磨白口铸铁系列

该系列有高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、镍硬铸铁等。总体优点：耐磨性最好。

高铬铸铁（Cr14%-30%)，耐磨性最好，应用范围最广，如中小型磨机衬板，铸球和铸段。小型破碎机锤头和板锤。如BTMCr20用于细破碎机锤头、复合锤头，BTMCr26用于复合锤头。缺点是，韧性较差，不适用于较大冲击磨损的工况。

低铬铸铁（Cr1.5%-3%)的硬度和韧性均大大低于高铬铸铁，尤其不能应用于受冲击载荷较高的工况。主要用于铸球，铸段以及细磨仓衬板，优点是生产成本低，缺点是应用范围窄，综合性能和抗磨性能指标一般。

中铬铸铁（Cr8%-14%)，耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之间，仅用于铸球，降低低铬含量，既可以降低生产成本，也可以满足球的破碎率指标。俗称“高铬球”。