双金属复合耐磨钢板由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成,抗磨层一般占总厚度的1/3-1/2。工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能,由耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能。
耐磨钢板合金耐磨层和基体之间是冶金结合。通过专用设备,采用自动焊接工艺,将高硬度自保护合金焊丝均匀地焊接在基材上。复合层数一层至两层以至多层,复合过程中由于合金收缩比不同,出现均匀横向裂纹,这是耐磨钢板的显著特点。
耐磨层主要以铬合金为主,同时还添加锰、钼、铌、镍等其它合金成份,金相组织中碳化物呈纤维状分布,纤维方向与表面垂直。碳化物显微硬度可以达到HV1700-2000以上,表面硬度可达到HRc58-62。合金碳化物在高温下有很强的稳定性,保持较高的硬度,同时还具有很好的抗氧化性能,在500℃以内完全正常使用。
耐磨钢板具有很高耐磨性能和较好冲击性能好,能够进行切割、弯曲、焊接等,可采取焊接、塞焊、螺栓连接等方式与其他结构进行连接,在维修现场过程中具有省时、方便等特点,广泛应用于冶金、煤炭、水泥、电力、玻璃、矿山、建材、砖瓦等行业,与其他材料相比,有很高的性价比,已经受到越来越多行业和厂家的青睐。
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耐磨板根据硬度,焊接工艺等不同主要牌号有:NM360,NM400,NM450,NM500。热轧卷板进出口和国内贸易情况
(一)热轧卷板钢板进出口情况
随着近十年来我国钢铁工业的迅速发展,热轧卷板的产量与质量显著,我国热轧卷板进出口贸易从早年的净进口逐步转变为较为稳定的净出口。
2005年前我国热轧卷板基本呈净进口的态势。自2006年开始,随着国内产能的快速增长,我国热轧卷板出口量明显上升。除金融危机后的2009年外,均为净出口。其中2006-2008年出口量维持较高水平,这三年出口量均占国内产量的10%以上。2010年后热轧卷板出口虽有所恢复,但出口量占国内产量比例较低,2011-2013年基本维持在3.3%-3.7%。
热轧卷板国内贸易情况
国内钢材销售主要形式是钢厂直供和钢贸企业的流通市场,近几年我国热轧卷板直供比例逐渐增大,通过流通市场销售的比例下降。据中钢协统计的数据,2013年1-11月热轧卷板直供比例38.2%,较2005年提高21.5个百分点,流通比例则从2005年的60.3%下降到43.8%。热轧卷板直供比例增大主要原因是热轧卷板产业集中度相对比较高,宝钢、鞍钢、武钢等大型钢厂均在提高直供比例。
冷轧板带用途很广,如汽车制造、电器产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。
冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,也称冷轧板,俗称冷板,有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制,不产生氧化铁皮,因此,冷板表面质量好,尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板,在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。
适用牌号:Q195、Q215、Q235、Q275;SPCC(日本牌号);ST12(德国牌号)
日本普通结构用钢牌号表示方法(JIS标准)
1.日本钢材牌号中普通结构钢主要由三部分组成: 部分表示材质,如:S(Steel)表示钢,F(Ferrum)表示铁;第二部分表示不同的形状、种类、用途,如P(Plate)表示板,T(Tube)表示管,K(Kogu)表示工具;第三部分表示特征数字,一般为 抗拉强度。如:SS400-- 个S表示钢(Steel),第二个S表示"结构"(Structure),400为下限抗拉强度400MPa,整体表示抗拉强度为400MPa的普通结构钢。
2.SPHC--首位S为钢Steel的缩写,P为板Plate的缩写,H为热Heat的缩写,C为商业Commercial的缩写,整体表示一般用热轧钢板及钢带。
3.SPHD--表示冲压用热轧钢板及钢带。
4.SPHE--表示深冲用热轧钢板及钢带。
由于高强板所形成的高刚性型钢具有很大的惯性矩和抗弯模量,工业钢板特别是由于应用上的要求需要预冲孔后进行冷弯加工生产,会形成材料表面平整度和材料边缘尺寸上的差异,因此要求对该类高强度结构钢板的冷弯孔型的设计中需要多加侧向定位装置,合理设计孔型,合理布置轧辊间隙等,确保进入每道孔型的材料不跑偏并尽可能地材料表面平整度和材料边缘尺寸上的差异对后续冷弯成型形状的影响;另一个突出的特点为:高强度结构钢板的成型回弹现象较严重,回弹会导致出现弧边,必须依靠过弯来修正,且过弯角比较难掌握,需要在生产调试过程中进行调整修正。(2)需要较多的成型道次。在辊式冷弯成型过程中主要加工过程为弯曲变形,除产品弯曲角局部有轻微减薄外,变形材料的厚度在成型过程中假定保持不变;在孔型设计时,要注意合理分配变形量,尤其是在道,后面几道,变形量不易过大。另外可以使用侧辊和过弯辊,对型材进行预弯,且使型材断面的中性线与成品型材的中性线重合,使型材上下所受的力平衡,从而避免纵向弯曲。如果在加工过程中发现纵向弯曲,可根据实际情况增加部分轧辊,尤其注意后面几道。其它如使用矫直机进行矫直,变更机架间距,采用托辊,调整各架次的轧辊间隙等措施均可减小或纵向弯曲。需要注意的是,通过调整各架次的轧辊间隙来减轻纵向弯曲需要有熟练的技术才行。(3)辊式冷弯速度的控制,成型辊压力的调整要合适,尽量减少反复冷弯弯曲疲劳裂纹,并适当进行润滑和冷却,进一步减少热应力裂纹的产生等,控制弯曲半径,即弯曲半径不能太小,否则产品表面易产生裂纹,针对高强板在冷成形冷弯工艺中出现的后延性断裂现象,为了满足结构设计要求,建议在满足材料的力学设计要求的前提下优化截面形状,如增加弯角半径,减小冷弯角或加大截面形状等方式处理也是一种行之有效的方法。
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中厚板
中厚钢板
工程中常用的一类厚度远小于平面尺寸的板件。厚度虽小,但横向剪力所引起的变形和弯曲变形属同一量级,在分析静载荷下的应力和变形时,仍须考虑横向剪切效应,垂直于板面方向的正应力则可忽略。在分析动载荷下的应力和变形时,除考虑横向剪切效应外,还须考虑微段的惯性力和阻尼力矩。中厚板在机械工业中早已有广泛应用。近年来由于高压、高温和强辐射的环境要求,工程中板的厚度有所增加,很多板件均改用中厚板理论进行分析。
若中厚板位于xy平面内,在考虑横向剪力影响并忽略垂直于板面方向(z方向)的正应力情况下中厚板受z方向分布载荷p的作用的弯曲微分方程式为: 式中ω为板的挠度;t为板厚;ν为泊松比;Qx、Qy分别为x、y方向的横向剪力;Δ为拉斯算符(即);为弯曲刚度,其中E为弹性模量。理论上可从 个方程求得ω再由后两个方程求得Qx、Qy,然后进一步求得弯矩、扭矩。但这一偏微分方程不能直接积分,所以通常用纳维法、瑞利-里兹法、有限差分方法等方法求解。近年来,由于有限元法的发展,出现不少计算中厚板的程序,通过它们可以很方便地求得解答。从结果看,在考虑横向剪切效应后,挠度ω有所增大自振频率和失稳临界载荷有所降低,板件中内力的变化趋于平缓。这些变化的程度都与板的厚跨比的平方成比例。
20世纪20年代,S.P.铁木辛柯在一维梁的分析中首先考虑了横向剪切效应。1943年E.瑞斯纳将它推广到二维问题并导出了中厚板的微分方程。由于数学上仍有困难,目前中厚板理论应用得还不够广泛。