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          低性能耐磨鋼板和高性能耐磨鋼板技術

          2017-10-17

          高性能耐磨鋼板的主要技術要求、生產工藝以及國內外研究現狀,重點介紹了準貝氏體高強耐磨鋼、奧氏體耐磨鋼及馬氏體耐磨鋼的成分、性能、強化機理及 生產工藝,并指出耐磨鋼開發應注重系列化和經濟性。 SB型耐磨鋼和B24S型耐磨鋼組織和性能的基礎上,進行B24S型耐磨鋼熱處理工藝研究,旨在通過熱處理使得材料的性能得到大幅度提高。采用光學顯微 鏡,掃描電子顯微鏡,透射電鏡,萬能力學試驗機等設備對SB型耐磨鋼和B24S型耐磨鋼進行顯微組織觀察和力學性能測試。設定不同的熱處理方案進行熱處理 實驗。對瑞典SB型耐磨鋼微觀組織進行分析得知,試樣的主要組織為板條馬氏體和貝氏體組織,組織均勻細小。耐磨鋼NM400成品板拉伸變形后試樣表面出現 開裂現象,利用金相顯微鏡、掃描電鏡等手段對試樣斷口、表面裂紋及其組織進行觀察分析。結果表明:NM400拉伸過程中試樣表面裂紋是由沿晶開裂的微裂紋 引起的,可能形成于軋制結束后鋼板在冷床上冷卻和切割兩個工序。沿晶界分布的夾雜物弱化了晶界,在內應力的作用下,晶界夾雜物充當了裂紋源。形成的裂紋在 后續淬火加熱過程中出現高溫氧化和輕微脫碳特征。 對其進行力學性能測試,其抗拉強度達到1360Mpa,屈服強度達到1240Mpa。B24S型耐磨鋼板熱軋狀態下的微觀組織為貝氏體組織和索氏體組織, 組織較均勻細小,有碳化物和夾雜物析出,對夾雜物進行能譜分析得知主要為氮化鈦。B24S型耐磨鋼經過淬火處理后的顯微組織為板條馬氏體和貝氏體,高強度 的馬氏體和具有較好強韌性的貝氏體使得材料具有高的抗拉強度和屈服強度。過冷奧氏體在冷卻的過程中,相變產生的貝氏體束對原始的奧氏體晶粒進行分割細化, 在隨后進行的馬氏體相變過程中得到細小的馬氏體板條束,提高了B24S型耐磨鋼板的抗拉強度和屈服強度。淬火后的回火溫度跟材料的強度和屈服強度成反比, 回火溫度越高,B24S型耐磨鋼的抗拉強度和屈服強度逐漸降低。顯微組織中的貝氏體含量影響著材料的力學性能。隨著貝氏體含量增加,馬氏體含量減少,并且 下貝氏體相互搭接,對原始奧氏體晶粒的有效分割作用減弱,導致B24S型耐磨鋼板的抗拉強度和屈服強度逐漸降低。

          低性能耐磨鋼板技術:熱處 理對低合金耐磨鑄鋼組織和力學性能的影響主要研究了均勻化對低合金耐磨鋼板組織的影響、淬火溫度和時間以及回火溫度對低合金耐磨鋼組織和力學性能的影響、 回火溫度對沖擊斷口的影響、并初步探討了熱處理工藝對耐磨鋼組織和性能影響的規律。實驗結果表明:均勻化可以消除鑄造過程中產生的枝晶間偏析。940℃淬 火+260℃回火的熱處理制度獲得的綜合性能最佳,硬度為48HRC,V型缺口試樣-40℃的低溫沖擊韌性值達24J。試耐磨鋼板組織為板條馬氏體+薄膜 殘余奧氏體+彌散細小碳化物。(澆鑄過程中含硼合金組織發生脆化,導致性能嚴重惡化,失去本課題的研究意義合金元素對耐磨鑄鋼組織和性能的影響主要研究 碳、鎳、釩合金元素對組織和性能的影響以及合金元素對淬透性的影響。耐磨鋼板在相同的熱處理制度下,隨碳含量增加,組織中碳化物數量增多,試樣硬度增加低 溫沖擊韌性降低;鎳元素的加入使組織中馬氏體板條束有效寬度增加,殘余奧氏體量增多,顯著增高低溫沖擊韌性;釩增加了組織中以碳化物數量,提高試樣硬度。 溶于奧氏體的元素鎳、錳、碳增加淬透性;而碳化物形成元素鉻、釩降低鋼的淬透性。


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