高韌性多元合金耐磨鋼的研究.pdf

1、鑒于制造破碎機(jī)錘頭、襯板等礦山機(jī)械的材料必須具有硬度高、韌性好的特點(diǎn)，本文研發(fā)了兩種耐磨鋼：低碳合金耐磨鋼和中碳合金耐磨鋼。
　　在化學(xué)成分上：為了保證耐磨鋼具有較高的淬透性和較好的韌性，將低碳合金耐磨鋼的Ni、Mo含量調(diào)整為1.0%和0.5%，中碳合金耐磨鋼的Ni、Mo含量調(diào)整為0.5%和0.3%。由于耐磨材料有時(shí)要服役于濕磨工況性，材料需要具有較好的耐腐蝕性能，中碳合金耐磨鋼中加入了0.597%的Cu，提高了電極電位從而增強(qiáng)了

2、材料的耐腐蝕性能。
　　在制備工藝上，采用RE-Si-Ca以及鈦鐵對(duì)熔煉后的鋼液進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)處理，厚大試樣進(jìn)行合理的退火、淬火和回火處理。對(duì)經(jīng)過(guò)處理的試樣測(cè)試了其硬度、沖擊韌性，并對(duì)用掃描電鏡分析了沖擊試樣的斷口形貌和磨損試樣的磨損表面形貌。結(jié)果表明低、中碳合金耐磨鋼均具有較好的淬透性與較好的綜合力學(xué)性能；低碳合金鋼的斷口形貌表現(xiàn)為大量韌窩為韌性斷裂。就磨損表面形貌而言，屬于顯微切削和塑性疲勞磨損；中碳合金鋼的斷口形貌為大量的解理

3、和準(zhǔn)解理斷口，韌性低、硬度高為脆性斷裂，磨損形式更多表現(xiàn)為疲勞剝落和脆性脫落。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，所研究的試驗(yàn)鋼在相對(duì)應(yīng)的熱處理?xiàng)l件下具有較好的耐磨性和耐腐蝕性能，符合不同工況條件下耐磨材料的性能要求。
　　(1)厚斷面試樣鋼經(jīng)過(guò)熱處理后，低碳合金耐磨鋼的金相組織為板條馬氏體和少量彌散分布的碳化物，中碳合金耐磨鋼為大量板條馬氏體和少量的片狀馬氏體組織+殘余奧氏體+碳化物，這樣的顯微組織保證了鋼具有較好的綜合力學(xué)性能。其中，低

4、碳合金耐磨鋼在960℃/3h+260℃/4h時(shí)硬度為HRC48.74，沖擊韌性值為αKV=42.47J/cm2：中碳合金耐磨鋼在910℃/3h+370℃/4h時(shí)硬度為HRC48.94，沖擊韌性值為αK=34.67 J/cm2；
　　(2)在相同的沖擊磨料磨損條件下，由于低碳合金耐磨鋼的硬度比中碳合金耐磨鋼低，材料磨損率更大，試樣鋼的耐磨性差；
　　(3)腐蝕實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩種鋼的耐腐蝕性能。在5%HCl溶液中，低碳合金鋼的腐蝕率