DL/T 1805-2018 火力发电厂金属耐磨材料技术导则
译制单位：管道助手
中华人民共和国电力行业标准
火力发电厂金属耐磨材料技术导则
Technical guide for metallic wear-resistant materials in fossil power plants
DL/T 1805-2018
备案号：63074-2018
发布公告
国 家能源局公告 2018年 第6号
现批准《火力发电厂金属耐磨材料技术导则》为电力行业推荐性标准，编号为DL/T 1805-2018，自2018年07月01日起实施。
本标准由中国电力企业联合会归口，由西安热工研究院有限公司负责解释。
国 家能源局
2018年04月03日
前 言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准为首 次编制发布。针对火力发电厂煤粉制备、除灰除渣、烟气脱硫脱硝系统中金属耐磨材料应用广泛、选材混乱、寿命差异大的问题，统一金属耐磨材料分类、性能要求、选材原则、检验方法及质量验收标准，指导电厂正确选用、检验和验收金属耐磨材料，提高设备可靠性，降低维护成本。主要技术内容：
1. 明确火力发电厂金属耐磨材料适用范围、工况分类及选材原则；
2. 规定耐磨铸铁、耐磨铸钢、堆焊耐磨层、复合耐磨板四大类材料技术要求；
3. 细化各类材料化学成分、力学性能、硬度、冲击韧性、耐磨性能指标；
4. 统一磨损试验方法、无损检测、质量验收及抽样判定规则；
5. 补充材料加工、焊接、安装及运行维护技术指导；
6. 提供典型工况耐磨材料选用推荐表及失效分析方法。
本标准主编单位：西安热工研究院有限公司、中国电力科学研究院
本标准参编单位：华能国际电力股份有限公司、大唐国际发电股份有限公司、国 家电投集团科学技术研究院、江苏双马耐磨材料有限公司、山东冠通管道科技有限公司、郑州中耐陶瓷管道有限公司
本标准主要起草人：温新林、唐贵基、张军、刘勇、赵世刚、王磊、李海涛、陈斌、周凯、孙志强、马明
本标准主要审查人：杨建明、韩忠、王延平、刘卫国、张宏斌
1 范 围
1.0.1
本标准规定了火力发电厂金属耐磨材料的术语定义、分类、技术要求、选材原则、试验方法、检验规则、加工安装及运行维护要求。
1.0.2
本标准适用于火力发电厂煤粉制备系统（磨煤机、给煤机、煤粉管道）、除灰除渣系统（排渣管、灰渣泵、输灰管道）、烟气脱硫脱硝系统（石灰石粉管道、石膏浆液管道）中金属耐磨材料的选用、检验和验收。
1.0.3
本标准适用介质温度≤450℃，介质流速1m/s～40m/s，固体颗粒粒径0.1mm～50mm的气固、液固两相流磨损工况。
1.0.4
本标准不适用于陶瓷、铸石等非金属耐磨材料，也不适用于高温高压蒸汽管道、易燃易爆介质管道。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最 新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
1. GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法
2. GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
3. GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
4. GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法
5. GB/T 4340.1 金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法
6. GB/T 10124 金属材料 磨损试验方法
7. GB/T 12467 焊接质量要求 金属材料的熔化焊
8. DL/T 680 电力行业耐磨管道技术条件
9. DL/T 820 管道焊接接头超声波检验技术规程
10. JB/T 10391 陶瓷内衬复合钢管
3 术语和定义
3.0.1 金属耐磨材料 metallic wear-resistant material
以金属或合金为基体，通过合金化、热处理、表面改性等方法获得高硬度、高耐磨性，用于抵抗固体颗粒冲刷磨损的工程材料。
3.0.2 耐磨铸铁 wear-resistant cast iron
含有铬、镍、钼等合金元素，通过热处理形成高硬度碳化物相的铸铁材料，包括高铬铸铁、镍硬铸铁、低合金耐磨铸铁。
3.0.3 耐磨铸钢 wear-resistant cast steel
含有锰、铬、硅等合金元素，具有较高强度和韧性的铸钢材料，包括高锰钢、低合金耐磨铸钢。
3.0.4 堆焊耐磨层 surfacing wear-resistant layer
采用焊接方法在普通钢材表面熔敷一层高硬度耐磨合金形成的复合耐磨层。
3.0.5 复合耐磨板 composite wear-resistant plate
由低碳钢基板和高铬合金耐磨层通过爆炸复合、轧制复合或堆焊复合而成的双层金属耐磨板材。
3.0.6 相对耐磨性 relative wear resistance
在相同试验条件下，基准材料（20#钢）的磨损量与被测材料磨损量的比值，反映被测材料的耐磨性能。
4 材料分类与工况划分
4.1 材料分类
材料大类 | 典型牌号 | 主要特点 |
高铬铸铁 | Cr15Mo3、Cr20、Cr26 | 高硬度、高耐磨、脆性大 |
高锰钢 | ZGMn13-1、ZGMn13-2 | 高韧性、加工硬化性好 |
低合金耐磨钢 | NM360、NM400、NM500 | 综合性能好、可焊接 |
堆焊耐磨层 | D60、D65、D70 | 局部强化、成本低 |
4.2 工况划分
工况等级 | 介质流速(m/s) | 颗粒硬度(HV) | 典型应用 |
轻度磨损 | ≤10 | ≤500 | 给煤机、石灰石粉管道 |
中度磨损 | 10～25 | 500～800 | 煤粉管道、石膏浆液管道 |
重度磨损 | 25～40 | ≥800 | 磨煤机衬板、排渣管、灰渣泵 |
5 技术要求
5.1 一般规定
5.1.1（主控项目）
金属耐磨材料必须具备材质证明书、化学成分分析报告、硬度检测报告及耐磨性能试验报告；同批次产品进场必须抽样复检，不合格材料严禁使用。
5.1.2
耐磨材料的化学成分、力学性能及耐磨性能必须符合本标准规定，严禁以次充好、降低合金含量。
5.2 高铬铸铁技术要求
5.2.1 化学成分
牌号 | C(%) | Cr(%) | Mo(%) | Ni(%) | Si(%) | Mn(%) |
Cr15Mo3 | 2.0～3.5 | 14～18 | 2.0～3.0 | ≤1.0 | ≤1.2 | ≤2.0 |
Cr20 | 2.5～3.8 | 18～22 | ≤1.5 | ≤1.0 | ≤1.2 | ≤2.0 |
Cr26 | 2.5～4.0 | 24～28 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤1.2 | ≤2.0 |
5.2.2 力学及耐磨性能
检测项目 | 技术指标 | 试验方法 |
洛氏硬度(HRC) | ≥58 | GB/T 230.1 |
冲击功(J) | ≥8 | GB/T 229 |
相对耐磨性 | ≥12 | 干砂磨损试验 |
5.3 高锰钢技术要求
5.3.1
高锰钢水韧处理后硬度≥200HB，冲击韧性≥100J/cm²；加工硬化后表面硬度≥450HB。
5.3.2
高锰钢铸件不得有裂纹、气孔、缩孔、夹渣等缺陷；表面粗糙度Ra≤25μm。
5.4 低合金耐磨钢技术要求
5.4.1
NM360硬度360～400HB，NM400硬度400～440HB，NM500硬度480～520HB。
5.4.2
低合金耐磨钢可焊接性良好，焊接接头强度不低于母材强度的90%。
5.5 堆焊耐磨层技术要求
5.5.1
堆焊层硬度≥55HRC，厚度≥3mm；无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
5.5.2
堆焊层与基体结合强度≥200MPa，无脱落、分层现象。
6 选材原则
6.1 一般原则
1. 根据工况磨损等级、介质特性、温度压力合理选择耐磨材料；
2. 优先选用技术成熟、性能稳定、性价比高的材料；
3. 考虑材料的加工性能、焊接性能及安装维护便利性；
4. 重要部件应进行耐磨性能对比试验，验证材料适用性。
6.2 典型工况选材推荐
设备部件 | 工况等级 | 推荐材料 |
磨煤机衬板、锤头 | 重度磨损 | 高铬铸铁Cr20、Cr26 |
排渣管、灰渣泵叶轮 | 重度磨损 | 高铬铸铁Cr15Mo3 |
煤粉管道、弯头 | 中度磨损 | 低合金耐磨钢NM400 |
给煤机、石灰石粉管道 | 轻度磨损 | 低合金耐磨钢NM360 |
7 试验方法
7.1 化学成分分析
采用光谱分析仪或化学湿法分析，取样位置为铸件本体或同炉试块，执行GB/T 223规定。
7.2 硬度检测
洛氏硬度检测执行GB/T 230.1，布氏硬度检测执行GB/T 231.1，每块试样检测不少于3点，取平均值。
7.3 冲击韧性试验
采用夏比V型缺口试样，试验温度23℃±5℃，执行GB/T 229规定。
7.4 耐磨性能试验
采用干砂橡胶轮磨损试验机，对比20#钢基准试样；试验条件：砂粒度70～140目，载荷130N，转速200r/min，试验时间30min。
7.5 无损检测
铸件采用超声波探伤检测内部缺陷，执行GB/T 7233.1；焊缝采用超声波探伤，执行DL/T 820。
8 检验规则
8.1 检验分类
金属耐磨材料检验分为出厂检验和进场检验两类。
8.2 出厂检验
每批次产品必须进行外观检查、尺寸检测、硬度检测；每炉批次进行化学成分分析和冲击韧性试验。
8.3 进场检验
8.3.1（主控项目）
同材质、同规格、同批次每10吨为一批，不足10吨按一批计；随机抽取3件进行硬度检测，1件进行化学成分分析。
8.3.2
若1件不合格，加倍复检；仍不合格判定整批次不合格。
9 加工、安装与运行维护
9.1 加工要求
1. 高铬铸铁件严禁冷加工，采用磨削加工；
2. 低合金耐磨钢可采用气割、焊接加工，焊接前预热至150℃～200℃；
3. 堆焊耐磨层加工时不得损伤基体与堆焊层结合面。
9.2 安装要求
1. 安装前检查材料外观，无裂纹、破损、变形；
2. 螺栓连接紧固均匀，避免局部应力集中；
3. 耐磨件安装方向正确，磨损面朝向介质冲刷方向。
9.3 运行维护
1. 严禁超流速、超颗粒粒径运行；
2. 定期检查耐磨件磨损情况，磨损量超过设计壁厚2/3时及时更换；
3. 建立耐磨件寿命档案，统计不同材料使用寿命，优化选材。
附录A（规范性附录） 金属耐磨材料磨损试验方法
详细规定干砂橡胶轮磨损试验的设备要求、试样制备、试验步骤、数据处理及结果计算方法。
附录B（资料性附录） 常见失效形式及原因分析
失效形式 | 主要原因 | 预防措施 |
磨料磨损 | 颗粒冲刷、硬度不足 | 选用更高硬度材料 |
脆性断裂 | 冲击载荷大、韧性不足 | 选用高韧性耐磨材料 |
腐蚀磨损 | 介质腐蚀性强 | 选用耐腐蚀耐磨合金 |
条文说明
1 总则条文说明
本标准为**国内首部火力发电厂金属耐磨材料专用技术导则**，填补了行业空白。针对电厂不同系统磨损工况差异，分类规范耐磨材料性能要求和选材原则，解决了长期以来电厂耐磨材料选材混乱、质量参差不齐的问题。
5 技术要求条文说明
高铬铸铁是电厂应用最广泛的耐磨材料，本标准严格限定铬、钼等关键合金元素含量，确保碳化物形成和硬度达标；相对耐磨性指标是衡量材料耐磨性能的核心参数，采用统一试验方法保证可比性。
6 选材原则条文说明
耐磨材料并非越硬越好，需综合考虑硬度与韧性的平衡；重度磨损工况优先选用高铬铸铁，中度磨损选用低合金耐磨钢，轻度磨损可选用普通合金钢，实现性价比最 优。
9 运维条文说明
耐磨件寿命不仅取决于材料本身，还与运行工况密切相关；严格控制介质流速和颗粒粒径，定期检查更换，可有效延长设备使用寿命，降低维护成本。