回火溫度與鈦含量對低合金耐磨鋼組織及性能的影響
來源:我的鋼鐵網(wǎng)|瀏覽:次|評論:0條 [收藏] [評論]
目前,很多設(shè)備由于磨損而導(dǎo)致失效,造成設(shè)備和器材大量浪費,所以耐磨材料的開發(fā)很有必要。低合金耐磨鋼由于具有良好的耐磨性能在礦山、煤炭、水泥、運輸?shù)饶p特別嚴重的行業(yè)得到廣泛的使用…
目前,很多設(shè)備由于磨損而導(dǎo)致失效,造成設(shè)備和器材大量浪費,所以耐磨材料的開發(fā)很有必要。低合金耐磨鋼由于具有良好的耐磨性能在礦山、煤炭、水泥、運輸?shù)饶p特別嚴重的行業(yè)得到廣泛的使用。低合金耐磨鋼不僅要有較高的強度及硬度,同時要有較高的塑韌性,以達到較高的抗磨損性能。通過對含Ti耐磨鋼的研究發(fā)現(xiàn),Ti元素能顯著提高鋼的硬度和耐磨性。關(guān)于沖擊條件耐磨鋼的磨損和變形行為的影響研究表明,鋼中碳化物的強化效果優(yōu)于馬氏體,但是會大大提高鋼的脆性和裂紋的產(chǎn)生,從而影響鋼的耐磨性。所以細化鋼的碳化物有利于鋼的耐磨性,同時可減緩粗大的碳化物導(dǎo)致的脆性和裂紋的產(chǎn)生。
有研究者研究了化學成分及組織對淬火耐磨鋼耐磨損性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果材料表層太脆,磨損速度增加較快,而接觸表面有一定的硬度與充分的韌性有利于提高材料的耐磨性。低合金耐磨鋼經(jīng)過淬火及在適當溫度進行回火熱處理,既能提高鋼的強度和耐磨性,又可提高鋼的塑韌性,降低在使用過程中的開裂問題。武漢科技大學的研究者對兩種不同Ti含量的低合金耐磨鋼進行淬火及不同溫度回火熱處理,研究熱處理溫度對實驗鋼沖擊功、強度、耐磨性能及組織與析出相影響。
實驗采用50kg真空中頻感應(yīng)爐冶煉,澆鑄成鋼錠,將鋼錠在1250℃保溫1h,在1050℃進行粗軋,950℃進行精軋,最終軋制成12mm厚的板材,經(jīng)層流冷卻至450℃空冷。
然后將熱軋板重新加熱進行淬火與回火熱處理,淬火溫度為870℃,保溫20min后采用水淬處理。回火溫度分別為160、190、220、250、300、350、400、450、500和540℃等,回火時間:190~350℃的回火時間為100min,400~500℃的回火時間為60min,然后空冷,將回火鋼板加工成標準沖擊試樣,尺寸為10mm×10mm×55mm,Chapy-V型缺口,沖擊試驗溫度為-20℃。力學性能測試依據(jù)GB/T228.1-2010,獲得屈服強度、抗拉強度和伸長率。借助Nova-NanoSEM400/JEOL2100TEM分析回火組織及析出相;借助維氏硬度計測試硬度值。試驗結(jié)果表明:
(1)兩組實驗鋼淬火后在160~540℃溫度區(qū)間回火,沖擊功出現(xiàn)兩個峰值,在(200+/-10)℃回火沖擊功為40J左右,在500℃回火時,沖擊功最高達到60J;
(2)實驗鋼在190℃低溫下回火,強度與硬度均高于500℃回火,其中含Ti量為0.09%的實驗鋼綜合力學性能最佳,屈服強度達到1218MPa,抗拉強度為1507MPa,維氏硬度值429.5HV;
(3)兩組實驗鋼淬火后均得到板條馬氏體,190℃回火以后,得到納米級板條回火馬氏體,析出相主要為(NbTiV)的碳化物,其中含Ti量為0.18%的實驗鋼析出相粗大,強度及耐磨性等綜合力學性能也低于含Ti量為0.09%的實驗鋼。
- [騰訊]
- 關(guān)鍵字:無