耐摩耗性材料は、鉱業、冶金、火力発電、建設用セメントなど、さまざまな産業分野で幅広く使用されています。特に、鉱石からの原材料の生産と加工においては、機械や部品の摩耗を軽減および防止するために、さまざまな耐摩耗性材料が不可欠です。

世界の鉱業では、年間 1,000 万トンを超える耐摩耗性材料が消費されています。統計によると、これらの材料を使用すると、機器の摩耗が軽減され、年間数千億ドルを超えるコスト削減につながります。一般的に使用される耐摩耗性材料は多数あり、材料の選択は特定の用途によって異なります。よく使用される耐摩耗性材料には、高マンガン鋼、合金鋼、白鋳鉄、耐摩耗性ゴムなどがあります。

1. 高マンガン鋼耐摩耗性素材: 高マンガン鋼は 1 世紀以上にわたって使用されています。衝撃硬化特性があるため、機器が激しい衝撃を受ける場合に最適です。ただし、ボール ミルのライニングやクリンカー クラッシャー ハンマーの使用など、他の動作条件では、高マンガン鋼は最適な選択肢ではありません。このような場合、衝撃硬化が最小限に抑えられ、寿命が短くなります。高マンガン鋼の化学組成を調整し、固溶体強化元素を組み込み、熱処理プロセスを変更するなど、高マンガン鋼を改良する取り組みが進行中です。
2. 合金鋼耐摩耗性材質: 合金鋼の耐摩耗性材料も幅広い用途があります。これらは、特定の衝撃荷重を伴う条件に適しており、優れた強度、硬度、靭性、耐摩耗性を発揮します。ただし、低炭素合金鋼は比較的高価であり、炭素含有量が多いと耐摩耗性に悪影響を与え、焼入れ中に割れが発生する可能性があります。合金鋼材料の耐摩耗性は、炭素含有量を管理し、さまざまな合金元素を追加し、熱処理プロセスを改善することで制御できます。
3. 耐摩耗性白鋳鉄： 耐摩耗性白鋳鉄材料は、20 世紀半ばに人気が出始め、その優れた性能で広く認められています。合金鋼よりも耐摩耗性に優れ、通常の白鋳鉄に比べて靭性と強度が向上し、耐高温性と耐腐食性も優れています。耐摩耗性白鋳鉄には、通常の耐摩耗性白鋳鉄、ニッケル硬化白鋳鉄、高クロム白鋳鉄の 3 つの主なカテゴリがあります。20 世紀初頭には、ニッケル硬化鋳鉄が広く使用されるようになりました。しかし、ニッケルのコストが高いため、代わりに高クロム白鋳鉄などの新しい耐摩耗性材料が開発されました。
4. 耐摩耗性ゴムライニング: 耐摩耗性ゴムライニングは、鉱山機械に使用される新しいクラスの耐摩耗性材料です。優れた弾力性、柔軟性、耐摩耗性、耐腐食性を備えています。高マンガン鋼、合金鋼、白鋳鉄の耐摩耗性材料と比較して、ゴムライニングは靭性が強く、軽量で、取り付けやメンテナンスが簡単です。そのため、鉱業、石炭洗浄プラント、砂利プラント、その他の機械設備で広く使用されており、機器、インペラ、ライニングプレート、スクリーン、オーバーフロー部品などのゴムライニングとして使用されています。

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