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磨损失效是耐磨钢失效方式,提高耐磨钢的洁净度,控制钢中非金属夹杂物是保证上述性能和延缓磨损失效的关键技术之一。本文通过分析SSAB耐磨钢和某厂生产的高强度中厚板耐磨钢中的非金属夹杂物的演变规律进行分析,确定耐磨钢中洁净度和非金属夹杂物的控制策略。通过扫描电镜对耐磨钢中非金属夹杂物的尺寸、组成和形状进行分析。研究发现生产的耐磨钢中非金属夹杂物的类型不单一而是由钙铝酸盐和硫化锰夹杂物共同组成,夹杂物的
本文以两种优化成分耐磨钢基板NM400/450和NM500/550为研究对象,探索热处理工艺对两种耐磨钢基板的组织和硬度的影响规律,制定符合相应硬度级别(400 HB和450 HB级、500 HB和550 HB级)的优化热处理工艺,并对优化工艺下试制的450 HB和550 HB两种硬度等级耐磨钢成品的磨损性能进行了对比研究,分析了其磨损机制的差异,并探讨此类耐磨钢组织、硬度与耐磨性能之间的联系。热处理工艺优化试验表明:NM400/450基板910℃淬火后,在200℃低温回火,能够达到450 HB级耐磨钢硬度要求;在200℃至340℃回火,能够达到400 HB级耐磨钢硬度要求。NM500/550基板在880℃淬火后,在200℃低温回火,能够达到550HB级耐磨钢硬度要求;在290℃以内温度回火,能够达到500 HB级耐磨钢硬度要求。采用优化工艺生产的450 HB级NM450和550 HB级NM550成品马氏体耐磨钢,从表面到心部原奥氏体晶粒细小均匀,组织都为回火马氏体,表面与心部组织均匀;NM450和NM550板厚方向平均硬度分别为423 HB和540 HB。磨损试验结果表明:在销盘式滑
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利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等试验方法,对实验室试制NM600耐磨钢热轧后淬火态钢板在不同温度回火后的组织和力学性能进行了观察和测量,研究了回火温度对组织和力学性能的影响。结果表明,热轧淬火态试验钢经回火处理后,随着回火温度的升高,显微组织由板条贝氏体+少量马氏体,逐渐过渡到粒状贝氏体+弥散的碳化物;贝氏体板条和马氏体板条发生溶解,位错密度降低;在温度高于200℃时,贝氏体铁素体板条的溶解,析出的碳化物所产生的强化作用已经不再明显,导致试验钢的各项力学性能出现下降。综合分析可知,试验钢在200℃回火时可获得较为优良的力学性能。以热轧BTW中锰钢板为实验材料,借助ML-100磨料磨损试验机,研究以煤泥粉为软质磨料和石英砂为硬质磨料时其磨料磨损性能,利用SEM分析其磨损机制。实验结果表明,软质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢和高锰钢的相对耐磨性低于马氏体耐磨钢,硬质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢的相对耐磨性高于高锰钢和马氏体耐磨钢,因此热轧中锰钢更适用于硬质磨料磨损工况;无论软质和硬质磨料磨损工况,热轧中锰钢的加工硬化均高于热轧高锰钢,表现出更好的加工硬化性能。煤泥粉软质磨料对热轧中锰钢的磨损机制表现为微观切削磨损,伴随局部的疲劳剥落;石英砂硬质磨料对热轧中锰钢的磨损机制则为典型的凿削磨损和微观切削磨损。
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研究了1000、1050和1100℃水韧处理后Fe-26Mn-7Al-1.3C耐磨钢的力学性能和微观组织,分析其变形过程中的形变硬化行为,研究其微观变形机理。结果表明,水韧处理有利于组织中的κ系碳化物细化固溶,得到均匀的单相奥氏体组织,提高钢的强度和韧性。1050℃水韧处理后试验钢的综合力学性能 ,其抗拉强度为723.9 MPa,规定塑性延伸强度为395.5 MPa,断后伸长率为48.8%,冲击吸收能量(V型缺口)为263.9 J。连续的形变硬化行为使得试验钢获得高强度与塑性的良好匹配;变形后奥氏体中可观察到泰勒晶格、高密度位错墙及微带结构,符合平面滑移特征。
随着现代工业的飞速发展,低成本、高性能的低合金耐磨钢在恶劣工况下的应用越来越广泛。如何进一步提高耐磨钢的耐磨性能,一直是研究者非常关注的课题。本文以NM500低合金耐磨钢为基础,设计成分相似的低成本耐磨钢,设计并制备了15%硼+稀土硅铁合金+纳米TiC颗粒的4组复合变质剂,冶炼了5炉未变质处理及复合变质处理的耐磨钢,并采用合适的热处理工艺,研究不同的变质剂组成对耐磨钢的组织及性能的影响。采用扫描电镜、透射电镜等表征了钢中夹杂物、析出物的特征,研究了复合变质剂对钢中夹杂物及微观组织的影响,并对5炉钢的性能进行检测与分析。其主要结论如下:（1）通过复合变质剂中组分与铁基体的错配度的计算,结果表明,TiC与TiN与铁基体组织的错配度均小于12%,可以作为铁素体/奥氏体的有效形核核心,Ce在钢中形成多种硫氧化物,其中CeO2与Ce2O2S在一定程度上对铁素体/奥氏体的异质形核有效,而CeS、Ce2S3等无助于铁素体/奥氏体的异质形核。耐磨钢板nm4
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