내마모강은 내마모성이 강한 강철 재료의 총칭으로, 내마모강은 오늘날 가장 많이 사용되는 내마모성 재료 중 하나이다.
마모는 공작물 고장의 주요 형태 중 하나로 에너지와 원자재의 대량 소비를 초래한다. 불완전한 통계에 따르면 1/3 부터 1/2 까지의 에너지는 마찰과 마모로 소모된다. 전 연방 독일 기술부에 따르면 전 연방 독일은 매년 마모로 인한 손실이 6543.8+000 억 마크에 달한다고 추산한다. 미국 기계공학회 (ASME) 와 미국 에너지개발국 (ERDA) 이 제시한 마찰마모를 줄이는 발전 계획은 연간 6543.8+06 억 달러를 절약하여 654.38+065.438+0% 의 에너지 소비를 절감할 수 있다. 미국 간행물에 따르면 미국의 주요 제품들은 매년 마모로 인한 피해로 항공기 6543.8+034 억 달러, 선박 64 억 달러, 자동차 400 억 달러, 공구 28 억 달러를 잃는다. 중국은 마찰과 마모로 인한 손실에 대한 종합적인 통계가 부족하다. 중국 기계부 1974 ~ 1975 년 조사에 따르면 매년 자동차 부품용 강철 23 만톤 중 2/3 이 수리에 쓰이며 대부분 마모로 인한 것으로 나타났다. 우리나라 전력 건축 자재 야금 탄광 농기계 등 5 개 부문의 불완전한 통계에 따르면 매년 예비 부품 철강 소비량은 654.38+0.5 만 톤 이상이다. 탄광에서 사용하는 스크레이퍼 컨베이어를 예로 들면 매년 중부구 마모로 인한 손실은 654.38+0 ~ 2 억원이다. 다른 기계 설비의 마모로 인한 경제적 손실과 강재 소비를 다시 고려한다면 정말 놀랍다. 따라서 내마모성의 질을 높이고, 신형 고성능 내마모강을 개발하고, 강철의 마모 기계에 대해 광범위하고 심도 있는 연구를 실시하여 마모로 인한 손실을 줄이는 것은 국민 경제 건설의 발전에 중요한 의의가 있다.
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"재료 마모" 는 현재 통일된 정의가 없다. 일반적으로 마모는 물체의 작업표면 재료가 상대 운동 중에 끊임없이 파괴되거나 손실되는 현상이다. 마모의 분류 방법은 다양합니다. 마모 메커니즘에 따라 연마 마모, 접착 마모, 부식 마모, 침식 마모, 접촉 피로 마모, 충격 마모 및 미동 마모로 나눌 수 있습니다. 공업 분야에서는 연마 마모와 접착 마모가 공작물 마모의 최대 비율을 차지하는 반면 침식, 부식, 피로, 미동 등의 마모 실패 패턴은 일부 중요한 부품의 운행에서 자주 발생하기 때문에 점점 더 중시되고 있다. 작업 조건 하에서 몇 가지 마모 형태는 종종 동시에 또는 연속적으로 발생하며, 마모 실효의 상호 작용은 더욱 복잡한 형태를 나타낸다. 가공소재의 마모 실패 유형을 결정하는 것은 내마모성을 합리적으로 선택하거나 개발하는 기초입니다. 또한 부품 마모는 작업 조건 (하중, 속도, 동작 방식), 윤활 조건, 환경 요소 (습도, 온도, 주변 매체 등) 등 다양한 요소의 영향을 받는 시스템 엔지니어링 문제입니다. ), 재료 요소 (성분, 미세 조직, 기계적 특성), 부품 표면 품질 및 물리적 및 화학적 특성 각 요인의 변화는 마모량을 바꿀 수 있고, 심지어 마모 기계까지 바꿀 수 있다. 보시다시피 재질 요소는 가공소재 마모에 영향을 미치는 요소 중 하나일 뿐입니다. 강철의 내마모성을 높이기 위해서는 특정 조건 하에서의 마찰 마모 시스템 전체부터 시작해야 원하는 효과를 얻을 수 있습니다.
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내마 모성 강철은 특수 강철의 간략사로서 19 세기 후반에 시작되었다. 1883 년 영국인 하드필드는 먼저 고망간강 특허를 획득했으며, 지금까지 이미 100 여 년의 역사를 가지고 있다. 고 망간강은 고 탄소 및 고 망간의 내마모성 강입니다. 100 여 년의 역사를 지닌 이 오래된 강재는 강력한 가공경화 능력, 양호한 인성과 소성을 갖추고 있으며, 최근 수십 년간 중저합금 내마모강 개발과 응용이 급속히 발전했다. 이 강철들은 내마모성과 인성이 우수하기 때문에 생산 공정이 간단하고 종합경제가 합리적이며 다양한 작업 조건에 적용돼 사용자들의 환영을 받고 있다. 광산운송기계와 건설기계 발전의 수요에 적응하기 위해 개발된 고경도 내마모강판은 1970-80 년대에 국제적으로 시리즈화와 표준화를 형성했다. 이런 강철은 저합금 고강도 납땜 강철의 기초 위에서 발전한 것이다. 일반적으로 압연 후 직접 담금질을 하는 방식으로 강화하거나, 제어 냉랭한 방식으로 강화함으로써 에너지를 절약하고, 합금 원소의 함량이 낮고, 가격이 낮지만, 경도, 내마모성이 높아 공정 성능을 받아들일 수 있다. 이러한 장점들 때문에, 이런 내마모강판은 사용자에게 매우 인기가 있다. 일본 영국 미국 등 국가의 일부 철강회사들은 이런 내마모성을 생산한다.
분류
내마모강은 종류가 다양하며 일반적으로 고망간강, 중저합금 내마모강, 크롬 실리콘, 내식강, 부식강, 내식강, 특수 내마모강으로 나눌 수 있습니다. 스테인리스강, 베어링 강, 합금 공구강, 합금 구조용 강철 등 몇 가지 일반적인 합금강은 특정 조건 하에서도 내마모성으로 사용됩니다. 그 출처가 편리하고 성능이 우수하기 때문에 내마모성이 강한 강철 사용에도 일정한 비율을 차지한다.
화학성분
중저합금 내마모강에는 일반적으로 실리콘, 망간, 크롬, 몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 니켈, 티타늄, 붕소, 구리, 희토 등의 화학 원소가 포함되어 있습니다. 미국의 많은 중대형 볼 밀의 라이너는 크롬 실리콘 또는 크롬 몰리브덴 강으로 만들어졌으며, 그 화학 성분은 표 1 에 나와 있습니다. 미국의 맷돌은 대부분 중고탄소 크롬 몰리브덴 강철을 사용하며, 그 화학 성분, 열처리, 경도는 표 2 에 나와 있다. 크롬 몰리브덴 바나듐, 크롬 몰리브덴 바나듐 니켈 또는 크롬 몰리브덴 바나듐 텅스텐 합금과 같은 내마모성 강철은 높은 온도 (예: 200-500 C) 의 연마 마모 조건에서 작동하는 가공소재 또는 마찰열로 인해 표면이 고온을 견디는 가공소재에 사용할 수 있습니다. 담금질을 한 후, 이 강들은 중고온에서 불을 붙일 때 2 차 경화 효과를 낼 수 있다.
내마 모성 강철은 광산 기계, 석탄 채굴 및 운송, 건설 기계, 농업 기계, 건축 자재, 모터, 철도 운송 등에 광범위하게 적용된다. 볼 밀 볼 및 라이너, 굴삭기 버킷 및 버킷, 모르타르 벽, 다양한 크러셔의 치아 플레이트 및 해머, 트랙터 및 탱크 트랙, 팬 밀 히트 플레이트, 철도 개구리, 탄광 스크레이퍼 컨베이어의 중간 슬롯 플레이트, 슬롯 가장자리 및 링 체인, 불도저 삽 및 치아, 대형 전동 휠 자동차 라이너, 오일 및 오픈 피트 철광석 천공 롤러 드릴 등 위에 열거된 것은 주로 마모 강철이 연마재로 마모되는 응용으로 제한되며, 각종 기계는 가공소재의 상대적 움직임만 있으면 다양한 유형의 마모를 발생시키며, 가공소재의 재질 내마모성을 높이거나 내마모강을 사용하기 위한 요구 사항이 있습니다. 이 방면의 예는 수없이 많다. 광석과 시멘트 연삭에 사용되는 연마 매체 (공, 봉, 라이닝) 는 소모가 많은 강철 마모 부품입니다. 미국에서는 대부분의 맷돌이 탄소강과 합금강으로 단조하거나 주조하는데, 이 두 가지 재료는 맷돌 총 소비의 97% 를 차지한다. 캐나다에서는 강철 공이 맷돌을 소비하는 8 1% 를 차지한다. 80 년대 말 통계에 따르면 우리나라는 매년 약 800 ~ 1 만톤을 소비하고 있으며, 전국적으로 매년 약 20 만톤을 소비하고 있으며, 그 중 대부분은 강철이다. 우리나라 탄광에서 사용하는 스크레이퍼 컨베이어 중부 홈은 매년 강판 6 ~ 8 만 T 를 소비한다.
생산공예
내마모성이 강한 강철은 모두 전기난로나 전로 제련으로, 제품은 대부분 주물이다. 최근 몇 년 동안 단조와 압연 등 열가공 재료가 갈수록 많아지고 있다. 일반적인 기계용 내마모성의 생산 방법은 다른 가공소재와 크게 다르지 않지만, 내마모성을 보장하는 데 필요한 열처리 공정 또는 표면 처리 공정에 대한 요구 사항이 있습니다. 야금의 순도가 내마모성에 큰 영향을 미치는 강철에 대해서는 정제 조치를 취하고 유해한 불순물과 가스에 대한 제한 요구를 제기해야 한다. 기체 외부의 두 번째 단계의 수, 모양 및 분포는 종종 강철의 내마모성에 큰 영향을 미친다. 이때 강철의 화학성분 설계, 제련, 열가공, 열처리 (변형 열처리 포함) 등을 고려해 야금에서 내마모성을 높이기 위해 노력해야 한다.
표면 강화 기술
마모는 가공소재 표면에서 발생하는 프로세스이므로 가공소재 표면을 강화하는 것이 중요합니다. 강철의 표면 강화 기술은 오랜 역사를 가지고 있다. 예를 들어, 침탄 기술은 적어도 2 년 전 중국 한나라로 거슬러 올라갈 수 있으며, 탄소질소 침투 기술은 천 여 년 전 중국 사서에 기록되어 있다. 최근 수십 년 동안 각종 표면 강화 기술과 설비가 급속히 발전하였다. 필요한 표면 강화 및 표면 수정 조치를 취하면 대량의 원자재를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 전체 재료로 얻을 수 없는 다양한 특수 구조와 성능을 가공소재 표면에 부여하여 내마모성과 막대한 경제적 효과를 얻을 수 있습니다. 오늘날, 표면 강화 기술은 내마모성을 포함한 가시강 연구와 응용의 중요한 발전 방향이 되었다.
기술 발전
최근 몇 년 동안, 철강 재료의 표면 강화 (습윤) 기술이 급속히 발전하여 신기술, 신공예가 끊임없이 등장하고 있다. 필요에 따라 다른 표면 강화 기술을 선택하여 다양한 마모 조건에서 강철의 내마모성을 높이고 값비싼 합금강 대신 더 싼 기체 재료로 대체할 수 있습니다. 현재, 침탄, 탄소, 질소, 질화 등의 공정은 여전히 기계 부품 강화의 주요 조치이다. * * * 침탄, 복합 침탄, 붕소 화, 금속 화, 스프레이 용접, 표면 처리, 기상 증착, 브러시 도금, 이온 주입 등의 공정을 사용하여 다양한 작업 조건에서 다양한 부품의 내마모성이 크게 향상되었습니다. 또한, 주조 침투 및 복합 주조와 같은 주조 공정은 내마모성 강 부품을 제조하는 데도 사용됩니다.