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BTW1是什么材质 BTW1新型奥氏体型耐磨钢介绍 BTW1执行标准 BTW1

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王乐13592193328 发表于 2025-6-28 08:37:55 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
本帖最后由 王乐13592193328 于 2025-6-28 08:40 编辑

BTW1卓越性能的耐磨钢板

BTW1基本信息

BTW1 是一款调质型耐磨板,在众多需要高耐磨性能的工业场景中发挥着关键作用。它由舞阳钢铁生产,其命名方式蕴含着特定含义,虽暂无公开资料明确 “BTW” 的具体英文全称,但从其特性及应用领域可推断,这一名称与它突出的耐磨性能紧密相关 。

2025.3.7.jpg

BTW1生产工艺

BTW1耐磨钢板由宝钢特材有限公司于 2012 年联合开发定型,提供核心技术与工艺,依托宝钢拥有的高碳高合金垂直连铸机等先进设备进行生产。采用电弧炉 + 垂直连铸工艺,该工艺能有效保证钢材的高纯洁度,使内部组织均匀,为其优良的冲击韧性与耐磨性能奠定坚实基础。整个生产流程为电炉→炉外精炼→连铸→热送→热轧→固溶→精整→成品检测→出厂,每一道工序都经过严格把控,确保产品质量的稳定性与可靠性。

BTW1执行标准

BTW1 执行的是 GB/T 709 - 2006 标准,该标准对钢板的尺寸、外形、重量及允许偏差等方面作出了详细规定。从厚度、宽度到长度的尺寸精度,以及钢板的不平度、镰刀弯等外形指标,都有明确的允许波动范围,保证了 BTW1 钢板在不同应用场景下的适配性与互换性 。

BTW1交货状态

通常以水韧处理态、黑皮交货,根据客户需求,也可选择切边交货或毛边交货,但需在合同中明确注明。钢板水韧处理后硬度≤250HBW,这种状态下的钢板既具备一定的初始韧性,又为后续使用过程中的表面强化创造了条件 。

BTW1化学成分(质量分数,%)
元素
含量范围
作用
C(碳)
0.90 - 1.20
碳是影响钢材硬度与强度的关键元素。在 BTW1 中较高的碳含量,为其在后续加工及使用过程中通过相变获得高硬度提供了物质基础。但过高的碳含量也会降低钢材的韧性,因此需精准控制其含量范围,以平衡硬度与韧性之间的关系
Si(硅)
≤0.40
硅在炼钢过程中主要起脱氧作用,能有效提高钢的强度和硬度,还可增强钢材的抗氧化能力,在一定程度上改善钢材的耐腐蚀性。在 BTW1 中,适量的硅元素辅助提升整体性能
Mn(锰)
6.00 - 9.00
锰是促使 BTW1 获得稳定奥氏体组织的关键元素,对其耐磨性能提升至关重要。一方面,锰通过固溶强化作用显著提高钢材强度;另一方面,在应变诱发马氏体相变过程中,锰元素促进相变的发生,随着冲击载荷提高,更多的马氏体相变产生,强化层硬度随之增高,进而大幅提升耐冲击疲劳耐磨性
Cr(铬)
0.30 - 3.00
铬元素能够提高钢材的淬透性和耐磨性,在高温环境下,铬可在钢材表面形成一层致密的氧化膜,增强其抗氧化性能。在 BTW1 中,铬元素与其他合金元素协同作用,进一步提升钢材在复杂工况下的耐磨与耐腐蚀能力
V(钒)
0.10 - 2.00
钒在钢中能形成细小的碳化物或氮化物,这些化合物弥散分布在钢材基体中,有效阻碍位错运动,起到细化晶粒和弥散强化的作用,显著提高钢材的强度、韧性和耐磨性,同时改善钢材的抗疲劳性能
Mo(钼)
0.10 - 2.00
钼元素可提高钢材的热强性,在高温下抑制晶粒长大,增强钢材的高温强度和蠕变抗力。同时,钼还能改善钢材的耐腐蚀性,特别是在一些含有腐蚀性介质的环境中,钼的存在有助于提高钢材的抗点蚀和缝隙腐蚀能力


BTW1力学性能
性能指标
数值
说明
屈服强度(σ0.2)
400 - 480MPa
屈服强度体现了钢材开始产生明显塑性变形时的应力值。BTW1 在该强度区间,表明其能够在承受一定外力时,保持自身结构稳定,不发生过度变形,满足众多工程结构件对材料初始强度的要求
抗拉强度(σb)
650 - 800MPa
抗拉强度反映了钢材抵抗拉伸破坏的极限能力。较高的抗拉强度使 BTW1 在面对较大拉力时,仍能保持材料的完整性,适用于需要承受高载荷的应用场景
伸长率(A%)
≥20
伸长率表征了钢材在断裂前发生塑性变形的能力。较大的伸长率意味着 BTW1 具备良好的塑性,在加工过程中可以承受较大程度的变形而不开裂,同时在使用过程中,当受到冲击或其他复杂应力时,能通过自身的塑性变形来吸收能量,避免脆性断裂
断面收缩率(Z%)
≥20
断面收缩率同样用于衡量钢材的塑性,它通过材料断裂后断面面积的缩减程度来反映。较高的断面收缩率进一步证实了 BTW1 良好的塑性特性,与伸长率指标相互印证
冲击吸收功(AKV2)
≥50J
冲击吸收功是衡量钢材在冲击载荷下韧性的重要指标。在规定的冲击试验条件下,BTW1 能吸收不低于 50J 的能量,说明其在遭受冲击时,能够有效抵抗裂纹的萌生与扩展,具有较强的抗冲击能力,可在有冲击风险的工况下可靠服役
硬度(HBW)
≤250(水韧处理后),使用后表面硬度>450
水韧处理后的初始硬度≤250HBW,保证了钢板具有一定的韧性,便于后续加工和安装。而在实际使用过程中,随着表面磨损,由于其独特的应变诱发马氏体相变机制,表面硬度能显著提升至>450,实现 “越磨越硬”,极大地延长了使用寿命


BTW1性能特点

  • 高耐磨性能:在中低冲击载荷下,BTW1 具有应变诱发马氏体相变的特性。当材料受到冲击时,表面层发生马氏体相变,相变产生的马氏体组织硬度极高,且随着冲击载荷的不断提高,应变诱发马氏体相变的含量持续增加,强化层硬度随之不断增高,其耐冲击疲劳耐磨性也显著提高。这种独特的强化机制使得 BTW1 在磨损过程中,当表面的一层硬化材料被磨掉之后,新露出的表面同样会得到自强化,表层强化系数高达 2.5 倍,强化层深度小于 1mm,表面硬度可显著提高到 HRC50 - 65,实现耐磨层的不断再生,有效延长了使用寿命。
  • 优良的冲击韧性:在没有发生塑性变形的中心区域,保持着高的抗冲击韧性。即使在承受较大冲击载荷时,钢板也不易发生断裂,抗剥落及抗破碎性能是其它耐磨合金钢的 2 倍以上。例如在刮板机等设备运行过程中,频繁受到物料的冲击,BTW1 能有效抵御这些冲击,保护设备的正常运行,同时对刮板及圆环链等对偶件的磨损显著降低 。
  • 良好的焊接性能:BTW1 系列产品具有优良的焊接工艺性能,可选用熔化极气体保护焊(MIG)的方法进行自动焊接,工艺稳定、性能可靠。焊材可选用 BTW 专用焊丝或 CHM18 - 8Mn 焊丝。焊前无需预热,清理焊接坡口,正确选用焊材及保护气体即可。焊接过程中,焊接热输入尽量≤12kJ/cm,严格控制道间温度(≤150℃),采用多层多道焊,道次间及时采用水冷冷却焊缝,从而保证焊接性能。焊后无需热处理,可适当进行锤击以消除焊接应力 。
  • 较好的加工性能:尽管 BTW1 属于高碳、高锰钢范畴,具有一定加工难度,但通过合理选择加工工艺和刀具,仍能够进行切割、弯曲等加工操作,且加工性能稳定。例如在切割工艺选择上,火焰切割虽可行,但因 C、Mn 含量较高,切割时元素烧损会导致切口表面增碳,可能产生焊接裂纹,所以切割后需去除增碳层;而等离子切割效果更佳,切割温度高、速度快、切割面光滑,切口处碳化物析出量少,更适用于下料。在加工过程中,通过控制切削速度、进给量、切深,选用合适的冷却液及刀具(如可转位铣刀,搭配高耐磨基体带耐高温涂层材质刀片),能够有效应对其加工硬化明显、切削发热大等问题 。

BTW1冲击磨损试验

  • 试验条件:在特定的冲击磨损试验设备上进行,上试样转速设定为 180 转 / 分钟,下试样转速为 200 转 / 分钟,试验在 200N、600N 两种不同载荷条件下开展。冲击振幅固定为 2mm,频率为 231 次 / 分钟,实验总转数达到 9 万转。
  • 试验结论:在不同载荷下,随着试验的持续进行,BTW1 钢板展现出优异的耐磨性能。由于其应变诱发马氏体相变机制,在冲击过程中,表面硬度不断提升,磨损速率逐渐降低。与普通耐磨钢相比,在相同试验条件下,BTW1 的磨损量明显更小,进一步验证了其卓越的耐冲击疲劳耐磨特性 。

BTW1探伤检测

  • X 射线探伤:依据 GB/T 3323 - 2005 标准进行检测,要求达到 Bi 级合格。在检测过程中,未发现超标缺陷,这表明钢板内部不存在影响其使用性能的裂纹、气孔、夹杂等缺陷,保证了钢板质量的可靠性 。
  • 超声波探伤:按照 GB 11345 - 89 标准执行,检测结果同样需达到 Bi 级合格。通过超声波探伤,对钢板内部结构进行全面检查,未发现超标缺陷,确保了钢板在厚度方向上的质量均匀性和完整性 。
  • 超声相控阵探伤:采用先进的超声相控阵探伤技术对钢板进行检测,未检测到连续缺陷,仅发现少量点状缺陷,这些点状缺陷对钢板的整体性能影响极小,在可接受范围内,进一步证实了 BTW1 钢板良好的内部质量 。

BTW1应用领域

  • 矿山煤矿领域


    • 刮板输送机:刮板输送机在运行过程中,槽体的中板、底板要承受煤炭等物料的频繁冲击、摩擦以及腐蚀等恶劣工况。BTW1 凭借其高耐磨性能和良好的抗冲击韧性,能够有效抵御物料的磨损,大幅延长刮板输送机的使用寿命,减少设备维修与更换频率,提高生产效率。例如在永城煤电陈四楼矿 SGZ730 刮板机上,通常过煤量为 100 - 120 万吨,使用 BTW1 钢板超过 14 个月,过煤量达到 162 万吨,中板的磨损厚度仅为 2mm,预计寿命比 NM400 钢提高 3 倍以上 。
    • 矿山破碎机械:破碎机的破碎腔、衬板等部件在工作时,要承受巨大的冲击力和物料的强烈摩擦。BTW1 钢板的高强度和高耐磨性能,使其能够在这种极端工况下稳定运行,有效减少部件的磨损,降低设备故障率,保障矿山破碎作业的连续性 。
    • 输送管道:在煤炭、矿石等物料的输送过程中,管道内壁会受到物料的高速冲刷磨损。BTW1 钢板制成的输送管道,因其表面 “越磨越硬” 的特性,能够显著提高管道的耐磨性能,减少输送过程中的泄漏风险,降低维护成本 。


王乐.jpg
  • 工程车辆和挖掘机
    • 工程车辆:自卸卡车的车厢板在装卸物料时,要承受物料的冲击和摩擦。BTW1 钢板良好的耐磨性能和抗冲击性能,可有效防止车厢板的磨损和变形,提高车辆的使用寿命和运输效率。同时,其可焊接性好的特点,便于在车辆制造和维修过程中进行加工 。
    • 挖掘机:挖掘机的铲斗在挖掘矿石、土壤等物料时,面临着严重的磨损和冲击。采用 BTW1 钢板制造铲斗,能够增强铲斗的耐磨性和抗冲击能力,提高挖掘效率,减少铲斗的更换次数,降低设备运营成本 。
  • 其他领域
    • 电力行业:在火力发电厂的输煤系统中,皮带输送机的滚筒、托辊等部件会因煤炭的摩擦而磨损,使用 BTW1 材料可提高这些部件的耐磨性能,保障输煤系统的稳定运行。在一些垃圾焚烧发电厂,焚烧炉的炉壁、输送管道等部位,要承受高温、腐蚀和物料的磨损,BTW1 的高耐磨和一定的耐高温、耐腐蚀性能,使其在此类环境中也能发挥良好作用 。
    • 建材行业:水泥生产过程中,破碎机、磨机、输送设备等大量使用耐磨材料。BTW1 钢板可用于制造这些设备的关键部件,如破碎机的锤头、衬板,磨机的衬板等,有效提高设备的耐磨性能,降低设备维修成本,提高水泥生产的经济效益 。


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