對(duì)金屬耐磨材料而言，硬度和韌性是相互矛盾的，為了提高其耐磨性，不可能無(wú)限制地提高硬度，因此，科研工作者又通過(guò)復(fù)合材料、改變結(jié)構(gòu)形式、改變結(jié)晶狀態(tài)等措施，保持金屬耐磨材料在硬度不變的前提下提高韌性，或在韌性不變的前提下提高硬度，進(jìn)一步提高其耐磨性。
1 復(fù)合材料
以鑄造方法，將不同性質(zhì)的材料鑄成一體，將軟基材料的高韌性和抗磨層材料的高硬度有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各自特長(zhǎng)。
1.1 雙液法雙金屬?gòu)?fù)合材料 采用兩種液態(tài)金屬依次澆注鑄造成型。典型的雙液法雙金屬?gòu)?fù)合材料為：鑄鋼基體＋高鉻鑄鐵抗磨層。典型產(chǎn)品為破碎機(jī)復(fù)合錘頭。由于雙金屬是冶金結(jié)合，既解決了沖擊負(fù)荷大易斷裂的難題，又保證了錘頭的長(zhǎng)使用壽命。Magotteaux公司最早推出雙金屬錘頭，目前國(guó)內(nèi)也有多家成功制造和投入使用，效果很好。
曾經(jīng)廣泛采用的分別澆注鑄造成型方法，即鑄鋼錘柄澆注成型后，經(jīng)表面處理，再澆注高鉻鑄鐵頭部，由于雙金屬是機(jī)械結(jié)合，使用中難免出現(xiàn)斷裂情況，可靠性不高，故基本被淘汰，現(xiàn)僅在小錘頭上應(yīng)用。
1.2 鑲鑄合金復(fù)合材料
采用鑲鑄工藝用軟基材料將抗磨材料包裹澆鑄成型。典型的鑲鑄合金復(fù)合材料為硬質(zhì)合金鑲鑄在高錳鋼中，典型產(chǎn)品為單段錘破大錘頭—大金牙。依靠硬度HRC＞70的鎢鈦合金提高錘頭的抗磨性。
1.3 鑄滲陶瓷復(fù)合材料
采用鑄滲工藝將金屬陶瓷顆粒均勻地分布在易損件的工作面。典型產(chǎn)品為Magotteaux公司X-win金屬基陶瓷復(fù)合材料磨輥和磨盤(pán)：將陶瓷顆粒均勻地分布在高鉻鑄鐵的蜂巢狀結(jié)構(gòu)中。由于陶瓷的硬度Hv2100，遠(yuǎn)高于其它材料的硬度（石英Hv~1800，NihardⅣ和高鉻鑄鐵Hv＜900，熟料Hv~550），因此使用壽命比Nihard Ⅳ和高鉻鑄鐵提高1倍以上。
2 改變易損件結(jié)構(gòu)型式
這是一種簡(jiǎn)單易行且可靠的提高耐磨性的方法。典型案例如下：
2.1雙金屬?gòu)?fù)合磨輥
在塑性鑄鐵（HB320）上，以機(jī)械方式鑲嵌燕尾槽的高鉻鑄鐵塊（Cr≥16%，HRC≥64）。同樣材質(zhì)的高鉻鑄鐵鑲嵌塊比整體鑄造的磨輥硬度高，耐磨性更好。塑性鑄鐵對(duì)立磨運(yùn)行中產(chǎn)生的各種應(yīng)力的擴(kuò)散有非常好的阻礙作用，即使金屬異物使鑲嵌塊產(chǎn)生裂紋，也難以向內(nèi)部擴(kuò)展。設(shè)備運(yùn)行更可靠。鑲嵌塊之間的塑性鑄鐵磨損快，形成小凹槽，增加了對(duì)物料的咬合力，可提高粉磨效率。
2.2 “三合一”組合錘頭
用于破碎熟料的PCX細(xì)碎機(jī)錘頭，采用超高鉻鑄鐵（Cr≥20%，HRC≥62）仍嫌耐磨性不足，為了進(jìn)一步提高錘頭的抗磨性，將鈷基硬質(zhì)合金（HRC75）釬焊在托塊上，超高鉻鑄鐵錘頭抵抗物料沖擊，硬質(zhì)合金抵抗磨損，結(jié)構(gòu)鋼錘架起支撐作用，構(gòu)成“三合一”組合錘頭，使整體錘頭的使用壽命大幅度提高，且更換方便和降低使用成本。
2.3 插柄錘頭
采用超高鉻鑄鐵整體鑄造的錘頭，軸孔處易斷裂。錘頭磨損1/4即需更換，3/4都浪費(fèi)了。將錘頭軸孔部位設(shè)計(jì)為插柄，用可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的活塊和插銷(xiāo)固定錘頭，在磨損1/4后，調(diào)整活塊位置，錘頭即自然延伸25mm左右，大大延長(zhǎng)了錘頭的使用壽命，降低了用戶(hù)的生產(chǎn)成本。
2.4 改變襯板結(jié)構(gòu)型式
① 溝槽襯板。在襯板表面設(shè)計(jì)出與鋼球直徑相關(guān)的環(huán)形溝槽，溝槽中始終有層料墊，減緩了鋼球?qū)σr板的直接沖擊，同時(shí)減少了球和襯板的磨損，同樣材質(zhì)的溝槽襯板比階梯襯板更耐磨。
② 烘干原料磨中烘干倉(cāng)與球倉(cāng)之間的隔倉(cāng)板，采用高錳鋼制作，易產(chǎn)生凸起變形且壽命短，采用合金鋼制作，非常容易斷裂。如果將隔倉(cāng)板分成多圈、小塊、加厚制作，并且增加支架的剛度，即可避免斷裂，耐磨性問(wèn)題自然解決。
綜上所述，沒(méi)有萬(wàn)能的耐磨材料，關(guān)鍵是要正確分析易損件的使用工況條件及其磨損機(jī)理，了解各種耐磨材料的性能指標(biāo)，再?gòu)慕?jīng)濟(jì)性、可靠性等方面綜合考慮，合理選擇與應(yīng)用。應(yīng)該拓展耐磨材料的研究范疇，將金屬材料與非金屬材料，鑄造、熱處理與焊接工藝，材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及電磁場(chǎng)、納米技術(shù)等，結(jié)合起來(lái)研究，開(kāi)創(chuàng)耐磨材料的新天地。
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