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《低碳低合金耐磨鋼的組織和性能研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、低碳低合金耐磨鋼的組織和性能研究李培主,王學(xué)敏,尚成嘉,賀信萊(北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京100083)摘要:本文采用低碳設(shè)計(jì),對比不同成分和冷卻工藝對低碳低合金耐磨鋼組織和性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用多元合金化結(jié)合控軋控冷工藝,保證低碳條件下低合金耐磨鋼具有優(yōu)良的綜合性能。軋后直接淬火得到板條馬氏體+貝氏體+殘余奧氏薄膜的復(fù)相組織,軋后控冷得到粒狀貝氏體組織。二體磨粒磨損條件下,低碳低合金耐磨鋼的磨損機(jī)制為顯微切削型,板條馬氏體+貝氏體組織的耐磨性優(yōu)于粒狀貝氏體組織。關(guān)鍵詞:低碳;馬氏體;貝氏體;耐磨Microstruct
2、ureandPropertiesofLowCarbonLowAlloyWearResistantSteelLipei—zhu,Wangxue-min,Shangchen.西ia,Hexill-lai(D印an礎(chǔ)mtofMate血lsscience鋤dEngine嘶ng,u-niv啪塒ofscienceandTcchnolo釘Beijing,Beijing100083)Abstmct:Innuenceofcomposition鋤dcoolingconditions0ntllepr叩ertiesandIIlicros仃uc嘶oflowcar
3、bonlowalloywe盯resistantsteelw鯔inVestigated.ResultsshowttlatexceIlentcomp佗hensiVepropeniescouldbeachieVedthroughmulti—elementalloyiIlg鋤dtlle加10mech髓icalcon仃01processin10wcarboncondition.Muni—phaseIIlicros伽比tureV撕eswithdi行.erentcoolingp∞cessesaRerrolling:Iatllmart%siteplus
4、bainiteandretainedaustenitefilmareattainedbydirect-quenchingwhile孕踟larbainitebycontrolledcooling.Martensiteplusbainiteshowsbetterwearresist鋤cetll鋤伊鋤ularbainiteundertwobodyabrasiVewearcondition,a11dthewom鯽rfkecharacteristicsrevealnlat也echiefwe盯mechanismisIIlicrocutting.Ke
5、ywords:Lowcarbon,manensite,bainite,wear陀sistallt引言工程機(jī)械、煤礦機(jī)械用耐磨鋼消耗量巨大,全國煤礦系統(tǒng)因磨損而造成的經(jīng)濟(jì)損失每年大約在400億元以上【l】。低合金耐磨鋼因具有生產(chǎn)成本低,熱加工成型工藝簡單,較為適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用,尤其是用它制造的耐磨鋼板具有廣闊的市場前景。國外生產(chǎn)高強(qiáng)度耐磨鋼板大多采用調(diào)質(zhì)工藝獲得高硬度的回火馬氏體組織,其缺點(diǎn)是成本高,韌性和可焊性較差。國內(nèi)近幾十年來,結(jié)合我國資源特點(diǎn)已成功開發(fā)出Si.Mn系、Mn-B系、Si.Mn4訂。系等不同合金
6、體系的低合金耐磨鋼,并在空冷條件下得到貝氏體+馬氏體或殘余奧氏體等各種復(fù)相組織,降低成本的同時提高了耐磨鋼的綜合性能。然而我國現(xiàn)有耐磨鋼牌號多為鑄鋼【2】,且為保證硬度和淬透性均采用較高的碳含量,隨著我國工業(yè)的發(fā)展,特別是在高應(yīng)力磨料磨損環(huán)境中,其韌性、焊接性能仍然得不到滿足。本文采用低碳(0.08~0.12%)設(shè)計(jì),通過多元合金化結(jié)合高效、節(jié)能的控軋控冷(TMCP)工藝細(xì)化晶粒,改善組織,提高塑性、韌性與焊接性能,使低碳低合金耐磨鋼板具有優(yōu)良的綜合性能。1試驗(yàn)材料和方法1.1試驗(yàn)材料作者簡介:李培主(1983.),男,壯族,廣西南寧人
7、,碩士研究生。聯(lián)系電話:13488699459E-mail:t0峨izhu運(yùn)}yahoo.c鋤.∞112試驗(yàn)鋼為低碳低合金鋼,三種對比成分的碳含量分別為0.12%、O.10%、0.08%。碳含量降低的同時為保證強(qiáng)度,適當(dāng)增加Mn和Cr的含量,添加Cu和Ni,并加入Nb以細(xì)化晶粒。試驗(yàn)鋼采用10Kg真空感應(yīng)爐冶煉,其實(shí)際化學(xué)成分見表l。l撐鋼加熱至1150℃,保溫2小時,采用常規(guī)軋制,軋后直接淬火。2撐和3撐鋼錠分別從錠長中間切斷成兩個鋼錠,1200℃下保溫2小時,采用兩階段控制軋制工藝,再結(jié)晶區(qū)累積變形量為62.5%,未再結(jié)晶區(qū)累積變形
8、量為60.0%,軋板厚度12mm;軋后冷卻分別采取直接淬火和控制冷卻工藝,實(shí)際工藝參數(shù)見表2。表l試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分(叭.%)TabIelCompositi∞oftlleex耐m∞talstccls表2TMC