特種低合金耐磨耐熱鋼組織和性能的研究.pdf

1、隨著礦山、冶金、化工、電力、建筑及工程機械的發(fā)展，尤其是近年來模具行業(yè)的急劇增長，人們對材料的抗磨損及耐高溫等性能的要求越來越高，并己逐漸認(rèn)識到發(fā)展耐磨耐熱鋼材料的重要性，各國學(xué)者為此展開了廣泛地研究。因此，大力發(fā)展耐熱耐磨鋼材料及模具鋼材料對加速我國現(xiàn)代化進(jìn)程及提高我國綜合實力具有重大的現(xiàn)實意義。 本文利用正交試驗研究了合金元素Cr、V對一種低合金耐磨耐熱鋼材料的組織和性能的影響，并研究了其它元素(如C等)含量對材料組織和性能

2、的影響。特種耐磨耐熱鋼采用多功能等離子弧熔煉設(shè)備進(jìn)行熔煉，并采用水玻璃砂造型澆注。研究表明，在本次正交試驗中，C含量為1.4％的情況下，含Cr2.45％、V0.6％(試驗編號H4)時特種耐磨耐熱鋼的硬度、抗熱疲勞性及500℃下的耐磨性最好，Cr2.45％、V0.4％(H3)時特種耐磨耐熱鋼的沖擊韌度、常溫耐磨性及700℃下的耐磨性最好，Cr1.4％、V0.6％(H2)時特種耐磨耐熱鋼的抗高溫氧化性最好；C含量保持1.4％不變，把H3中的

3、Cr、V含量由2.45％和0.4％降低為1％和0.2％(H5)后特種耐磨耐熱鋼的沖擊韌度稍有上升，其余力學(xué)性能有所下降。 將H3、H4、H5中的C含量由2.45％降低為1.4％后得到L3、L4、L5，并把L3、L4、L5的各種力學(xué)性能與H3、H4、H5進(jìn)行了相應(yīng)對比分析；討論了造型材料對特種耐磨耐熱鋼力學(xué)性能的影響，探討了特種耐磨耐熱鋼的鑄造工藝性能。結(jié)果顯示，高碳耐磨耐熱鋼降低碳含量后，其硬度、耐磨性有一定的下降，而其沖擊韌度

4、、抗高溫氧化性卻有所提高；特種耐磨耐熱鋼適合水玻璃造型，并有較好的鑄造性和加工工藝性。 最后，選擇了四組(L4、L5、H3、H4)典型特種耐磨耐熱鋼材料與幾種常規(guī)耐磨耐熱鑄鐵材料和鉻鉬鋼材料進(jìn)行了的各種力學(xué)性能比較。結(jié)果顯示：特種耐磨耐熱鋼的鑄態(tài)硬度稍高于所選鋼鐵材料，但其淬火+回火態(tài)的硬度比所選鋼鐵材料的硬度要出許多；高碳耐磨耐熱鋼的沖擊韌度很低，甚至低于鑄鐵材料，但其耐磨性非常好，特別是其在高溫下的高耐磨性，非常適合于低沖擊

5、及高溫磨損的工況條件；低碳耐磨耐熱鋼有較高的沖擊韌度，雖然其耐磨性略低于高碳耐磨耐熱鋼，但也明顯優(yōu)于所選鑄鐵材料，適用于中等沖擊，又要求高溫耐磨的條件下。總之，特種耐磨耐熱鋼材料各溫度下的耐磨性普遍高于所選鋼鐵材料相應(yīng)溫度下的耐磨性，同時具有較好的硬度、沖擊韌度、抗高溫氧化性及抗熱疲勞性，是一種綜合性能較高的鋼種。 綜合分析表明，高碳特種耐磨耐熱鋼適用于冷作模具鋼及其它要求高溫耐磨性的使用條件；低碳特種耐磨耐熱鋼適用于熱作模具鋼