奧錳鋼材料孕育變質(zhì)工藝研究與應(yīng)用開發(fā).pdf

1、常用球磨機(jī)襯板有奧錳鋼襯板和中碳合金鋼襯板等，奧錳鋼襯板韌性好，但初始硬度不足；而中碳合金鋼硬度高，但韌性差。本文針對現(xiàn)有奧錳鋼材料性能的不足，通過化學(xué)成分設(shè)計(jì)和微合金化，選用合適的孕育劑和變質(zhì)劑進(jìn)行雙變質(zhì)處理，獲得了同工況條件下耐磨性能比傳統(tǒng)耐磨鋼提高達(dá)50％-100％以上的高性能耐磨奧錳鋼；通過分析孕育、變質(zhì)處理奧錳鋼組織形態(tài)、成分分布和綜合性能特點(diǎn)，探討了孕育劑、變質(zhì)劑在奧錳鋼中的作用機(jī)制，為進(jìn)一步改善奧錳鋼孕育變質(zhì)效果、提高奧錳

2、鋼耐磨性能提供了理論基礎(chǔ)和生產(chǎn)控制方法。 根據(jù)碳、錳在奧錳鋼中的作用機(jī)理，使用工況條件，以及Mn和C之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，確定中錳鋼的Mn含量在5.5—7.5％，C含量在1.0-1.4％；高錳鋼的Mn含量11.0—14.0％，C含量在0.90—1.20％。其余元素Si、Cr、P含量分別在0.3—0.6％、1.5—2.5％、≤0.04％，雜質(zhì)元素S≤0.04％。另外，還采用了B、Nb、N等進(jìn)行微合金化，以細(xì)化晶粒。 采用稀土RE

3、—Ca-Ti—A1復(fù)合變質(zhì)劑、V渣-Ti—Zn復(fù)合孕育劑和對奧錳鋼進(jìn)行微合金化處理，顯著改變了碳化物的數(shù)量、大小和形態(tài)分布；明顯提高了在奧氏體基體上分布的均勻性；減少和改善了非金屬的數(shù)量和分布狀態(tài)；細(xì)化了奧氏體晶粒，顯著的減少了由于碳化物的溶解所留下的顯微裂紋。這些特征的改變均明顯的提高了奧錳鋼工件的綜合力學(xué)性能及其耐磨性能，并且由于韌性的提高，適度提高碳含量，使工件的磨后硬度顯著提高。分級復(fù)合孕育變質(zhì)處理不僅能提高鋼液的冶煉處理質(zhì)量，

4、也能提高抗孕育衰退能力，對厚截面的大型鑄件，實(shí)施微合金化處理可解決由鑄造過程和熱處理過程中產(chǎn)生的粗晶現(xiàn)象和促進(jìn)其表層與心部組織的一致性。 根據(jù)上述合金成分設(shè)計(jì)及雙變質(zhì)處理，所得奧錳鋼力學(xué)性能和耐磨性能均有較大的提高，尤其是中錳鋼材料，σb由變質(zhì)前的793MPa提高到916MPa，αk由46J/cm2提高到76J/cm2，磨后硬度由693Hv提高到768Hv，相對耐磨系數(shù)β由1.78提高到2.63；這主要的原因是中錳鋼除具有高錳鋼