來(lái)自德國(guó)的耐磨概念 —— XAR系列特殊耐磨結(jié)構(gòu)鋼板 德國(guó)Thyssen Krupp Stahl AG（蒂森克虜伯鋼鐵公司，以下簡(jiǎn)稱TKS）從二十世紀(jì)六十年代中期開始生產(chǎn)的具有高耐磨性能的特殊結(jié)構(gòu)鋼板，經(jīng)淬火或淬火加回火熱處理，具有致密的馬氏體或馬氏體-貝氏體顯微結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)的鋼板厚度較大可達(dá)100mm。除傳統(tǒng)的XAR 400，XAR 450，XAR 500級(jí)別外，TKS還成功地開發(fā)了三種新級(jí)別——用于中低磨損環(huán)境的XAR 300正火鋼、更高溫度使用的XAR 400W和滿足更高磨損要求的超硬級(jí)XAR 600。這樣，可供選擇的鋼板硬度覆蓋范圍可達(dá)300~600HB，幾乎對(duì)任何使用環(huán)境均都提供適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。所有級(jí)別中，常用的是XAR 400，硬度值為400HB，其使用壽命可達(dá)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼板的5倍左右（如圖）。 對(duì)于經(jīng)淬火或淬火加回火處理的XAR鋼，由于鋼的較高硬度與其含碳量成正比，為獲得所需要的高硬度，在鋼中保持一定的碳含量是必不可少的。例如，對(duì)名義硬度400HB的鋼，須保持0.14%左右的碳，同時(shí)通過(guò)添加Mo、Ni、B以鋼板內(nèi)外性能均衡。另外要注意的是，所有XAR鋼中還含有1.5%以下的Cr。各類磨損試驗(yàn)已經(jīng)表明，這對(duì)提升鋼材的耐磨性能，尤其是抵抗微酸介質(zhì)的磨損，十分行之有效。正火軋制特殊耐磨結(jié)構(gòu)鋼XAR300具有很好的表面質(zhì)量，尤其適用于需要進(jìn)行熱成型的用途。 XAR耐磨鋼是高科技材料，它將均勻的高硬度、優(yōu)異的韌性、較低的合金含量以及出色的加工性能等完美地集于一身，使其成為眾多應(yīng)用領(lǐng)域的理想材料。 XAR 300/400(W)/450/500/600 材料號(hào)：1.8704/1.8714/1.8722/1.8734/- 可供厚度： XAR 300：6~50mm XAR 400W：4~40mm，較高使用溫度可達(dá)400℃ XAR 400/450/500：3~100mm XAR 600：6~40mm 說(shuō)明 加工工藝及技術(shù)對(duì)本鋼種的應(yīng)用效果至關(guān)重要。加工制造時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)和加工工藝適用于該材料，與新的技術(shù)發(fā)展同步并滿足使用用途的需要。 材料的選型由用戶自行決定。 化學(xué)成分 （熔煉分析，%） XAR C Si Mn P S Cr Mo B CET典型值 300 ≤0.21 ≤0.65 ≤1.50 ≤0.025 ≤0.025 ≤1.20 ≤0.30 ≤0.005 0.36-0.44 400 ≤0.20 ≤0.80 ≤1.50 ≤0.025 ≤0.010 ≤1.00 ≤0.50 ≤0.005 0.26-0.40 400W ≤0.26 ≤0.80 ≤1.30 ≤0.025 ≤0.025 ≤1.20 ≤0.60 ≤0.005 0.38-0.44 450 ≤0.22 ≤0.80 ≤1.50 ≤0.025 ≤0.012 ≤1.30 ≤0.50 ≤0.005 0.27-0.44 500 ≤0.28 ≤0.80 ≤1.50 ≤0.025 ≤0.010 ≤1.00 ≤0.50 ≤0.005 0.38-0.50 600 ≤0.40 ≤0.80 ≤1.50 ≤0.025 ≤0.010 ≤1.50 ≤0.50 ≤0.005 0.51-0.57 碳當(dāng)量CET（%）=C （Mn Mo）/10 （Cr Cu）/20 Ni/40，其大小根據(jù)板厚進(jìn)行調(diào)整。 XAR鋼具有細(xì)晶粒顯微結(jié)構(gòu)。鋼中通過(guò)加Al，有時(shí)加Ti或Nb，吸收氮形成氮化物。XAR 450還可含有不超過(guò)0.30%的Cu，而XAR 500/600允許有 1.5%以下的Ni。 交貨狀態(tài)：正火（XAR 300），淬火（ 回火）（XAR 400/400W/450/500），XAR 600可有兩種交貨狀態(tài)，即退 火或淬火（ 回火）。 交貨狀態(tài)下的室溫硬度： XAR 300：270-340HB XAR 400：360-440HB XAR 400W：360-430HB XAR 450：410-490HB（厚度60mm以上的鋼板，芯部硬度可能比表面硬度低達(dá)40HB） XAR 500：450-530HB 布氏硬度試驗(yàn)方法參照ISO 6506執(zhí)行。 XAR 600：退火狀態(tài)≤300 HB，淬火（ 回火）狀態(tài)>550 HB 布氏硬度試驗(yàn)方法參照EN 10003執(zhí)行。 15mm厚鋼板性能典型值： 屈服強(qiáng)度（MPa）：1050（XAR400），1200(XAR450), 1300（XAR500） 抗拉強(qiáng)度（MPa）：1250（XAR400），1350(XAR450), 1600（XAR500） 延伸率（%）：12（XAR400），10 (XR450), 9（XAR500） 橫向試樣彎曲試驗(yàn)的彎曲半徑 （T=試樣厚度；彎曲角度：180度）：≥2T（XAR400） 縱向V缺口夏比沖擊試驗(yàn)（J）：30（XAR400，-40° C） 30（XAR450，-40° C） 25（XAR500，-20° C） 1 MPa = 1 N/mm2 試驗(yàn)頻次： 產(chǎn)品出廠時(shí)，化學(xué)成分和硬度為指標(biāo)。除訂貨時(shí)另有約定外，布氏硬度試驗(yàn)每爐做一次。硬度試驗(yàn)在鋼板表面下約1mm區(qū)域進(jìn)行。 加工概述： 加工前，建議咨詢供應(yīng)商，以獲取加工方面成熟經(jīng)驗(yàn)。 以下介紹旨在提供要點(diǎn)性說(shuō)明，STAHL-EISEN-Werkstoffblatt 088標(biāo)準(zhǔn)(對(duì)可焊接細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼的加工，特別是焊接加工的工藝指導(dǎo))中的技術(shù)推薦，也同樣適用于本鋼種。EN 1011標(biāo)準(zhǔn)部分及第二部分（金屬材料焊接推薦），對(duì)焊接方面亦有推薦。 用戶在加工制造時(shí)，可根據(jù)實(shí)際的工件結(jié)構(gòu)和工況條件，自行決定采取何種措施以避免在火焰切割和焊接時(shí)出現(xiàn)開裂。 冷成型 XAR 300/400（W）/450/500可進(jìn)行冷成型，同時(shí)對(duì)其高硬度也應(yīng)予以適當(dāng)考慮。須注意，鋼材的可成型性隨著硬度的增高會(huì)降低。成型要緩慢、平穩(wěn)地進(jìn)行。成型前，必須打磨切割邊緣，必要時(shí)鋼板也可適當(dāng)加熱。XAR400（W）/450/500成型后無(wú)需進(jìn)行消除應(yīng)力處理。 熱成型 XAR 300可在850-1000℃進(jìn)行熱成型，成型及空冷后鋼板的良好性能不會(huì)失去。 機(jī)械加工 XAR 300/400（W）/450/500不僅耐磨性能優(yōu)異，如果采用重型加工機(jī)床及堅(jiān)硬的硬質(zhì)合金刀具，其機(jī)械加工性能也同樣出色。但切削及進(jìn)刀速度應(yīng)根據(jù)材料的硬度相應(yīng)調(diào)整。 熱處理 XAR 400（W）/450/500/600的性能是通過(guò)奧氏體化后，在特殊裝置中進(jìn)行淬火，必要時(shí)再加回火獲得的。對(duì)XAR 400（W）/450/500也可在熱軋后直接進(jìn)行淬火。具體的熱處理工藝與化學(xué)成分和鋼板厚度有關(guān)。為使硬度不下降，熱處理后，要避免再次加熱XAR 400/450/500到250° C以上，XAR 600 300° C以上，XAR 400W 400° C以上。 XAR 300采用880-960℃正火或正火軋制，對(duì)較薄鋼板和在一些特殊情況下，可能需要延時(shí)冷卻或回火。 熱切割 采用火焰切割方法。對(duì)于較簿的鋼板，為減少變形可采用等離子或激光切割。 30mm（XAR 400）, 20mm (XAR 300/450) 或10mm（XAR 400W/500）厚度以下鋼板的火焰切割通常不需要預(yù)熱。但是，如果工件溫度低于5° C，或者在后續(xù)工藝中要對(duì)切割邊進(jìn)行冷成型，為了防止出現(xiàn)冷裂，應(yīng)考慮預(yù)熱到150° C左右。厚度超過(guò)10mm的XAR 600一般都需要150° C左右預(yù)熱。 焊接 參照一般的焊接要求，可對(duì)本鋼板進(jìn)行手工和自動(dòng)焊接。為防止焊縫出現(xiàn)冷裂，只應(yīng)采用低氫焊材。采用奧氏體填料焊，通常不需要預(yù)熱。采用鐵素體填料焊，XAR400/450可能需要預(yù)熱；而XAR500則應(yīng)按照SEW 088標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)板厚相應(yīng)預(yù)熱。焊接的預(yù)熱溫度取決于鋼板的厚度以及焊接結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力狀態(tài)。工作溫度不應(yīng)超過(guò)250° C?？赏ㄟ^(guò)堆焊或金屬噴涂耐磨層來(lái)進(jìn)一步提高工件的耐磨性能。 一般要求 除訂單另有約定外，交貨條件按照EN10021執(zhí)行。 除另有約定外，熱軋帶鋼切板尺寸允許公差按EN 10051執(zhí)行，四輥軋制鋼板按EN 10029執(zhí)行。 平整度較大公差按EN10029，表4，H級(jí)執(zhí)行。更高要求可訂貨時(shí)另議。XAR 600需放寬3mm/m。 XAR 300/400（W）/450/500表面質(zhì)量按EN 10163 執(zhí)行。 特殊約定時(shí)，鋼板亦可在去除氧化皮或去除氧化皮并加噴底漆后供貨。