国内外金属基耐磨复合材料及制品行业概述

来源：中为咨询网www.zwzyzx.com 【日期：2015-06-16 11:49:22】【打印】【关闭】

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金属基耐磨复合材料及制品是指采用铸造、粉末冶金或表面工程技术制造的由两种或两种以上的材料相结合，兼具良好耐磨损性能和高韧性、抗腐蚀性能等个性化性能的金属基复合材料零部件，目前被广泛应用于冶金、石油、机械、采矿、选矿、建筑材料、重型工程机械以及军工等诸多领域，其行业管理机构为中国铸造协会耐磨铸件分会。

工业介质材料在研磨、破碎、碾压等工业生产过程中，由于不断受到物料挤压、碰撞、摩擦，且长期处于高温、高磨损、高腐蚀的环境中，极易产生磨损消耗，从而造成材料过早失效或报废；同时，由于磨损腐蚀而引起的工业设备部件更换和维修亦导致大量的人力、物力浪费。根据研究资料显示，英国、德国等发达国家每年因摩擦、磨损造成的损失约占其国民生产总值的2%-7%；我国2006年因摩擦、磨损而导致的损失高达9,500亿元，约占当年我国国民生产总值的5%。因此，研究开发具有优异耐磨损性能的新型材料及制品，提高工业设备部件的使用寿命，对工业生产节能降耗具有重大意义。

耐磨材料的发展历史可以追述至18世纪末期，以高锰钢的发明和应用为主要标志。耐磨材料的种类繁多，可分为耐磨金属、耐磨橡胶、耐磨陶瓷三大类，其中金属类耐磨材料使用最多，而耐磨钢是目前产量和消耗最大的金属耐磨材料，其发展经历了高锰钢、低合金钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁和高铬铸铁等阶段。随着现代工业的快速发展，实际应用对耐磨材料制品的要求越来越高，既需要耐磨材料制品具有较高硬度，同时又要求其具有较高的韧性或抗冲击能力等综合性能。众所周知，随着材料的硬度提高，其脆性相应增大，韧性随之降低，因此单质材料很难同时满足上述综合性能要求，从而为金属基耐磨复合材料的研究和应用创造了巨大的空间。

采用先进复合材料技术生产制造的金属基耐磨复合材料可以同时赋予材料优异的耐磨性能、抗腐蚀性以及高韧性能，可有效解决传统耐磨材料制品功能单一的缺陷，从而进一步提升耐磨部件的适应性和使用寿命。例如用于电力、冶金、选矿、化工等行业的许多耐磨部件，不仅要经受物料的磨损作用，还要经受介质的强烈腐蚀作用，传统的单一的金属抗磨材料无法满足类似工况要求。而利用陶瓷增强颗粒（Al2O3、TiC、WC）的高硬度以及高化学稳定性，采用铸渗或SHS钢结硬质合金涂层技术将其复合于不锈钢或耐热钢部件经受磨损的局部表面，获得的耐腐蚀且兼具良好抗磨效果的新型复合耐磨材料，可以有效解决上述问题。

同时，由于大多数材料的磨损、腐蚀等失效现象都发生在表面，对材料整体合金化制备虽然在耐磨性能方面具有优势，但是会造成高等级合金元素的浪费及材料韧性的下降。采用复合铸造或表面涂层工程技术制备的金属基耐磨复合材料及制品，表面为硬质合金或硬质相颗粒等，材料的内部为普通铸钢或铸铁，这样不但可以获得表面具有更高的硬度和耐磨性，材料内部具有良好韧性的新型耐磨高韧材料，而且可以大幅降低产品成本。因此，在现代工业应用对耐磨材料制品的品质要求不断提高的背景下，采用先进复合材料技术制备的金属基耐磨复合材料及制品将逐步替代传统金属耐磨材料及制品。

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