耐磨材料在冶金行业中的应用及经济比较

韩佳祺 尹喜林

【摘 要】我们国家的经济在不断的发展，耐磨材料被广泛应用。本文对耐磨材料在冶金行业中应用及经济比较进行了分析总结。通过对比非金属耐磨材料与金属耐磨材料性能、价位，认为非金属耐磨材料近10年來发展很快，具有广阔的前景，非金属耐磨材料的合理搭配及选择也应该引起重视。

【关键词】耐磨材料；冶金行业；应用；经济比较

前言：

耐磨材料行业是直接为建材水泥、冶金矿山和火力发电工业服务的一个具有强大生命力的新型行业。以上原材料基础工业在物料的采掘、破碎、研磨和输送过程中都会大量的磨损，其中磨料磨损最为严重。由于磨损问题在工业生产中是不可避免。因此，只要有原材料基础工业的发展，就需要有不断的耐磨材料制造的零、部件的供应。而且，随着工业的不断进步和节约能源以及环保的要求，对耐磨材料的数量和品种的需求也会不断扩大，这个行业也会更加兴旺和具有更强的生命力。

一、耐磨材料的作用

耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，耐磨材料约占85%。随着信息社会的到来，特种耐磨材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。

二、耐磨材料的分类

耐磨球是一种新型研磨材料，在建材，采矿各行业发挥着越来越大的功能，中国水泥建材，矿业需求量庞大，早期靠进口国外的耐磨产品解决内需，但不是长远之计，于是中国耐磨球产业自从80年代来，形成了从原材料，生产设备，产品研发等完善的产业链和产业基础。

1、高锰钢系列

它在很早的年代中地位非常的关键，这主要来自于它的独特的优势特征，比如具有强大的韧性，当遇到非常高的冲击力的时候就会发生硬化。不过它也也存在一些不利现象，比如，经常会发生一些形变现象，而且没有强大的抗磨性能。已从非强冲击条件下应用的易损件中退出，但是在强冲击负荷下应用的易损件中，它的地位仍然非常的显著。

普通高锰钢以及为了提高屈服强度添加各种合金元素的合金高锰钢，在矿山球磨机、大型破碎机锤头、板锤、反击板、蓖板、颗式破碎机颗板及圆锥破碎机内外锥等易损件中，占据的位置非常的高。

2、合金钢系列

低碳中合金、中碳低合金、中碳中合金、低碳高合金等各种合金钢，因为它的化学组成以及热处理措施等能够在非常广的领域中改变，最终产品的机械性能指标差距很大，硬度HRC40-60，冲击韧性ak10-100J/cm2，所以，我们通常是结合容易发生问题的部件的使用情况，来探索它们的耐磨特点，合理的使用它们的化学机理，以此来获取最佳的效益。

中碳低合金钢有许多优势条件，比如不需要使用较多的合金，活动费用不高，通常是通过水淬等的方式来获取硬度的，符合容易发生问题的部件的抗磨使用时间。

中碳中合金钢也有许多的优势条件，比如中等的合金含量使其基体组织得到固溶强化且有弥散碳化物，在进行热处理的时候，不需要繁琐的活动，而且机械性指标非常的好。和上述的比较来看，就算是在等同的应对条件之下，它具有更好的抗磨性，不过费用相对来讲比较高。

低碳高合金钢也有很多的优势条件，比如低碳、高合金的化学成分配合恰当的热处理工艺，其韧性以及硬度等非常的优秀，不过不利条件是费用相对较高。

3、微晶耐磨材料

微晶铸石板是以各种矿渣为主要原料，经熔化、压延成型、晶化、退火而形成的一种高耐磨、耐腐蚀材料。微晶产品是近10年发展起来的，产品理化指标高于铸石产品，板材壁厚仅10几mm，占用料槽、料斗有效容积很小，价位比铸石产品高。高炉的焦矿槽、原料场的汽车受料槽、炼钢的地下料仓、烧结的配料仓、高炉喷煤系统的原煤仓等大量选用微晶衬板。

4、刚玉陶瓷材料

刚玉陶瓷材料以A12O3为主要原料，采用稀有金属氧化物为熔剂，经过1700℃高温焙烧而成。刚玉陶瓷材料的洛氏硬度为80-90HRA，仅低于金刚石，远超过耐磨钢和不锈钢。其耐磨性能经测定，高于锰钢、高铬铸铁数10倍，在同等条件下延长使用寿命10倍以上。

刚玉陶瓷制品在非金属无机耐磨材料领域属于高端产品，价位较高。目前，在高炉煤气系统的旋风除尘器、高炉水渣系统粒化槽上使用，国外在高炉冲渣沟、给料设备等部位采用，在水泥工业的石灰石破碎、原燃料预均化系统、生料立磨系统、煤磨系统、回转窑系统、水泥粉磨系统和余热发电系统上使用。

5、铸石耐磨材料

铸石耐磨材料起步于20世纪50年代，较早的生产厂家是东北的大连和山西的大同。铸石制品是以天然岩石如辉绿岩、玄武岩等或工业废渣为原料，加人一定的附加剂如角目岩、白云岩、萤石等，结晶剂如铬铁矿、钦镁矿等，经熔化、浇铸、结晶、退火等工序加工而成的一种非金属耐磨、腐蚀材料。铸石制品的成型工艺有熔铸成型、烧结成型、热态直接烧铸成型等三类。在冶金行业铸石耐磨材料是较为理想的代替材料，具有一般金属所达不到高耐磨度，其耐磨度是锰钢的10倍，普通钢材的30倍，抗酸碱腐蚀性能强。

6、超高分子聚乙烯材料

该材料做为衬板使用，是因其力学性能不高，用作金属的衬里材料，将金属的强度与其耐磨性结合在一起。用在煤矿、钢铁、焦化等行业，可以防止因煤炭自燃和其他因素造成的失火。超高分子聚乙烯材料属于有机产品，适用于粉状原料，特别是赫性较大的物料，其价位较高，使用面较窄。

三、耐磨材料企业如何做大做强

根据我国耐磨材料行业的现状和特点，今后耐磨材料企业的发展方向应该是：单一品种的优质规模化生产或多品种专业化生产两个方向。企业可以根据自身的特点进行产品定位，并确定自己战略目标。中、小企业应努力往规模化的方向发展并逐渐成为本行业的拳头企业；而大型企业应该在规模化生产的基础上往多品种专业化方向发展，特别是要进一步提高自己的企业形象和技术水准，努力生产高附加值的耐磨产品，起到领头羊的带头作用。

成为有竞争力的耐磨材料企业应当具备以下几个条件：具有一定的生产规模和经济实力；拥有必要的现代化的生产装备和测试仪器；先进的经营管理机制；完善的质量管理体系（东方碾磨公司董事长赵金斌在谈到他的企业核心竞争力时表示：“过去是市场决定标准，现在是标准引领市场，如何打好标准这张牌，对振兴耐磨材料这一传统产业至关重要。”他给我们算了一笔账，普通高铬球以前国家标准规定铬的含量要大于等于11，但在实践中铬的含量完全可以下降为大于等于10。通过制定相关标准，一吨成品将节约200至300元钱，产品性能还能大幅提高，这也完全符合国家提出的节能减排要求。）；高水平的技术和管理人才；同行业企业之间的竞争时，不能排斥企业互惠协作，同一地区、同一产品尤为重要。外部企业利用我们行业之间的不协调和政策上的漏洞，相互压价、从中获利，也是屡见不鲜的。

四、结束语

耐磨材料在工业领域和社会生活中广泛使用，设计单位、生产单位相关人员了解并掌握耐磨材料的特性、种类、用途、价位对优化设计、合理选择具有参考价值。

参考文献：

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