1前言
近年来,随着世界性矿山资源开发的大规模化和基础设施建设的大型化,对矿山机械、工程机械用耐磨钢板的要求呈现出多样化趋势。日本JFE钢铁公司自1955年实现耐磨钢板的商业化生产以来,一直积极推进应对不断提高的市场需求的耐磨钢板新产品开发。同时,为使用户安心地使用耐磨钢板,JFE钢铁公司不断进行耐磨钢板的焊接、热切割等作业规范的改进。现在日本和世界各地每年使用5万多吨JFE耐磨钢板。
以下对JFE耐磨钢板EVERHARD?系列产品的特点和焊接、热切割等作业规范作简要介绍。
2 EVERHARD?耐磨钢板的特点
2.1 EVERHARD?钢板的耐磨性与硬度
用干砂橡胶轮式磨损试验法(ASTM G65)评价钢的耐磨性,并对EVERHARD?与软钢的耐磨性进行比较发现,EVERHARD?的耐磨性随硬度增大而升高,HB500级EVERHARD?的耐磨性约为软钢耐磨性的五倍。并且,由于HB500级EVERHARD?中硬质粒子弥散析出,其耐磨性大大高于常规HB500钢。
2.2 EVERHARD?耐磨钢板系列产品
EVERHARD?产品牌号和特点见表1。C系列EVERHARD?钢板是通过合金设计和热处理达到要求硬度的钢板,并且为便于用户加工,将钢板硬度控制在一定范围内。EVERHARD-C340钢板的最大厚度是160mm,EVERHARD-C400、C450、C500的最大厚度是101.6mm。EVERHARD-C550、C600是用于要求高耐磨性衬板的耐磨钢板。
LE系列EVERHARD?钢板是采用JFE钢铁公司独有的微合金化技术和热处理技术制造的组织微细化钢板。该系列钢板除了具有C系列钢板的特点,还具有过去难于保证的优良的-40℃低温韧性。LE
系列EVERHARD?产品的最高硬度级别是HB500。此外,LE系列EVERHARD?产品是用于保证内部硬度用途的耐磨钢板。EVERHARD-C400LE钢板的最大厚度是101.6mm,EVERHARD-C400LE和EVERHARD-C500LE钢板的最大厚度是80mm。
“EVERHARD-SP”是硬质粒子弥散析出型钢板,其硬度未显著提高,但耐滑动摩耗性优于HB500级钢板,是具有良好加工性的耐磨钢板。
2.3 EVERHARD?钢板的焊接和热切割工艺要求
EVERHARD?钢板的焊接工艺要求汇总如下。由于EVERHARD?是高硬度钢板,所以焊接裂纹敏感性高于普通厚钢板。但采取适宜的焊接规范进行焊接,可不发生焊接裂纹。低温焊接裂纹是焊接时侵入钢中的氢引起的延迟断裂。通过选择适宜的焊接材料、加强焊接工艺管理和进行焊前预热,可以抑制低温焊接裂纹的发生。图1所示案例是基于JIS Z 3158标准进行的Y形焊接裂纹试验结果得出的EVERHARD?钢板的推荐焊接预热温度。基本原则是,高硬度、大厚度钢板的预热温度要高,即LE系列钢板的预热温度高于C系列钢板。
EVERHARD?钢板的热切割工艺要求汇总如下。高硬度的EVERHARD?钢板在热切割时,与焊接同样,也必须防止延迟断裂的发生。焊前预热和焊后热处理是防止热切割延迟断裂发生的有效方法。在难于进行焊前预热和焊后热处理时,采用适宜的焊接速度可以防止热切割延迟断裂的发生。图2是不预热条件下的最大气割切割速度。对于高硬度大厚度EVERHARD?钢板,应降低切割速度。此外,进行EVERHARD?钢板小部件热切割时,温度会升高而导致部件硬度下降,所以要调整切割方法,不使部件温度超过200℃。
EVERHARD?钢板的加工规范中,都有推荐的加工方法。高硬度EVERHARD?钢板在进行弯曲加工和机械加工时要比加工普通厚钢板格外小心。详细的加工规定请参阅EVERHARD?的相关规范。
(高宏适)