耐磨板nm500

耐磨板nm500

-

2023年3月2日发(作者：单位行业)

ＮＭ５ＯＯ钢板生产过程中的常见问题

及工艺改进措施

王辉 张小伟。 桂建明

（１新余钢铁集团中厚板厂，江西新余３３８０００）

（２新余学院，江西新余３３８０００）

摘要：耐磨板是是一类具有较强抗磨损能力的板材，其

生产工艺是，应用堆焊法，在兼具塑性、韧性的低合金铜表面或

者是普通低碳钢表面复合一定厚度的耐磨层。近年来，耐磨板

的应用范围越来越广，耐磨板订单数量逐年增多。但是，自耐

磨板开发来，合格率一直不高，导致耐磨板生产面ｔ临困局，尤其

是ＮＭ５００这个品种合格率一直偏低，找出ＮＭ５００板生产过程

中存在的问题，并采取更优化的工艺予以改进，是进一步提高

ＮＭ５００板合格率的必由之路。

关键词：耐磨板；抗磨损；工艺改进

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅ ｗｅａｒ——ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｐｌａｔｅ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｐｌａｔｅ

ｗｉｔｈ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｔｒｏｎｇ ａｎｔｉ—ｗｅａｒ ａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈ—

ｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｗｅａｒ——ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ ｗｉｔｈ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ

ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｌｏｗ ａｌｌｏｙ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｂｏｔｈ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｔｏｕｇｈｈｅｓｓ，

ｏｒ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｃａｒｂｏｎ ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ

ｏｖｅｒｌａｙｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｓｃｏｐｅ

ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ，ｉｔｓ ｏｒｄｅｒ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎ—

ｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｗｅａｒ—ｒｅｓｉｓｔ—

ｉｎｇ ｐｌａｔｅ，ｉｔｓ ｐｅｒｃｅｎｔ ｏｆ ｐａｓｓ ｓｔａｙｓ ａｔ ｌｏｗ ｌｅｖｅｌ ａｌｌ ｔｈｅ ｔｉｍｅ，ｒｅｓｕｋｉｎｇ

ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｌｅｍｍａ ｆａｃｅｄ ｂｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ

ＮＭ５００，ｉｔｓ ｐｅｒｃｅｎｔ ｏｆ ｐａｓｓ ｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｌｅｖｅｌ ａｌｌ ｔｈｅ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅｒｅ—

ｆｏｒｅ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔＯ ｆｕｒｔｈｅｒ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔ ｏｆ ｐａｓｓ ｆｏｒ ＮＭ５００

ｐｌａｔｅ，ｔｈｅ ｏｎｌｙ ｗｒａｖ ｗｈｉｃｈ ｍｕｓｔ ｂｅ ｐａｓｓｅｄ ｉｓ ｔＯ ｓｅｅｋ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ

ｅｘｉｓｔｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ＮＭ５００ ｐｌａｔｅ，ａｄｏｐｔ ｍｏｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｍｐｒｏｖｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｅａｒ——ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｐｌａｔｅ；ａｎｔｉ——ｗｅａｒ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ

ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ

耐磨板具有良好的抗冲击性能、耐磨性能，且可以进行焊

接、弯曲、切割等操作 能够通过采取塞焊技术、焊接技术以及

螺栓连接技术与其他结构实现有效连接，具有方便施工、省时

的优点，因此在冶金、煤炭、建材、砖瓦、水泥、电力等行业中得

到了越来越广泛的应用 。相比较于其他材料，耐磨板的性价

比相对较有，得到了诸多厂家的青睐 。但是，自耐磨板开发

来，合格率一直不高，以２０１６年３月份为例，我司所生产ＮＭ５００

板的硬度合格率仅为７８．２％，为解决ＮＭ５００板的性能问题，开

展了一系列工艺的实验，具体报告如下：

１不合格耐磨板产品硬度值分析

１．１不合格耐磨板样品的硬度值分布情况检测

为分析耐磨板产品硬度不合格的原因，将一块２００ｍｍｘ

４００ｍｍ的ｌＯｍｍ ＮＭ５００不合格耐磨板当作样品，探测器硬度值

分布情况，检测样品的表面横向硬度，采用火焰方式对样品的

两边进行切割。检测结果如表１所示。根据样品表面横向硬度

的检测结果，我们可以看出，耐磨板的整体硬度相对偏低，布氏

硬度值最高为４６８，与布氏硬度合格值４７０相接近，然后硬度值

逐渐下降，且样品硬度值呈两头低、中间高的分布状态。

表１不合格耐磨板样品的布氏硬度分布

ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０

３９０ ４１５ ４５３ ４５７ ４６８ ４６６ ４６１ ４５７ ４３２ ４１２

（注：点与点间以２ｅｍ为间距）

１．２硬度值偏度区域的金相分析

取样品的不合格点进行金相分析，如图ｌ所示。结果发现，

疑似回火组织深度为０．７８ｍｍ，维氏硬度我ＨＶ１０（３７２ ３８６，３９２）。

２耐磨板生产质量不合格原因

首先，从切割边纵深７０ｒａｍ左右，样品的硬度值逐渐升高。

这一现象说明，火焰切割对耐磨板表面硬度存在着明显的影

响，影响区域大约为７０ｍｍ，并非是通常理解钢板厚度。其次，

取样品边缘火焰切割面的布氏硬度不合格点做金相，得出的金

相显示存在疑似回火组织，深度为０．７８ｒａｍ。这一现象进一步证

实火焰切割对耐磨板表面硬度存在着明显的影响。再次，对样

品切割现场的温度进行测量，发现局部温度高达４００％，远远大

于马氏体开始转变的温度，导致样品局部组织出现改变，从而

使耐磨板的硬度值偏低，这是耐磨板生产质量不合格的原因之

一

。最后，淬火温度为９００％，已经达到ＡＣ，＋３０℃以上，因此，淬

火机的冷却工序，是导致耐磨板整体硬度偏低的一个主要原

因。过冷度是与晶粒呈负相关，也就是说，过冷度越大的情况

下，则晶粒就越为￣ｍｅｌ，，而晶粒越细小，其强度、硬度越高。临

界温度以上的钢在遭遇剧烈冷却情况的时候，冷速快、过冷度

大，因此晶粒十分细小” 。基于此，提高冷却速度，是提升耐磨

板材料强度、硬度的有效措施。也就是说，为实现耐磨板硬度

１６２ Ｊ化， ２０１８年０３月

图１硬度值偏度区域的金相分析

的提高、耐磨板合格率的提高，应提高耐磨板的冷却速度。

３改善耐磨板生产质量的工艺措施

３．１工艺优化措施

为提高耐磨板硬度以及合格率，首要就应提高耐磨板的冷

却速度。为提高耐磨板的冷却速度，应适当增大过冷度，降低

淬火机的钢板淬火时的辊道速度，可以在原有工艺基础上，使

辊道速度降低０．０５Ｉ１１／ｓ，并延长钢板在淬火机冷却能力最强的缝

隙喷嘴区域的停留时间。其次，为避免钢板切割过程中热影响

区的出现，对钢板硬度进行力学检测的时候，应切除钢板的切

割区，并用钢板的中部制作检测试样，并对试样的硬度值进行

检测。

３。２工艺优化效果

通过采取如上技术优化措施，我司２Ｏｌ６年６—８月份耐磨板

的硬度合格率呈现大幅上升趋势，６月份耐磨板的合格率达到

了９５．０５％（见表２）。对合格的耐磨板进行了金相分析，结果发

现，其达到正常标准，为维氏硬度ＨＶ１０（４９６，４９９，４９１）。

从表２可以看出，耐磨板性能不合格品主要集中在ＮＭ５００

这个级别，而通过再次改进淬火工艺（将辊速降低至Ｏ．０３ｍ／ｓ），

ＮＭ５００级别钢种性能合格率大幅度提高。

表２：２０１６年８月份耐磨板合格率统计

钢种 月份 合格 不合格 总 合格率

６ ２６ ２ ２８ ９２．８６％

７ ７２ ３ ７５ ９６．Ｏ０％

ＮＭ５００

８ ５２ ２ ５４ ９６．３０％

合计 ｌ５Ｏ ７ ｌ５７ ９５．Ｏ５％

４讨论

本研究通过实验发现，ＮＭ５００板不合格的主要原因是火焰

切割对耐磨板表面层硬度产生较大影响、淬火机的冷却速度不

够。通过采取如下措施，便可以提高ＮＭ５００板的合格率：①检

测试样的制作过程中，去除样条两边由于火焰切割产生的热影

响区可以避免样条检测数据失真；②降低钢板淬火时的辊道速

度，可以有效提高耐磨板的布氏硬度。

参考文献：

…张永良．燃煤电厂湿法脱硫浆液循环泵耐磨修复新技术

简介和应用『Ｊ】．中小企业管理与科技（上旬刊） ２０１６，（１ １）：１７５—

１７６．

『２１贾龙，陈克华．不同下料方式和焊接操作对ＮＭ５００耐磨

板性能的影响［Ｊ】．煤矿机电，２０１６，（０４）：８３—８５．

『３】朱永长，魂尊杰，荣守范，宋春梅．双液金属复合耐磨板厚

度对复合层组织和性能的影响ＩＪＩ．材料工程，２０１６，４４（０８）：１７—２２．

作者简介：王辉（１９８５一）男，汉，湖北省蕲春县，新余钢铁集团中

厚板厂助工，材料成型及控制工程学士学位，研究方向是：轧制与

热处理。

２０１８￣０３月化 理』１６３