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| 作者：admin 來源： 日期：2017-05-07 22:31:45 | |
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西安NM550耐磨鋼板本發(fā)明公開了一種具有HB550硬度的低成本耐磨鋼板及制造方法。其化學(xué)成分中Ni、Mo、Nb、V等貴合金元素總量≤1.40%，經(jīng)過冶煉后連鑄成坯，連鑄坯經(jīng)過加熱，用中厚板軋機(jī)進(jìn)行兩階段控制軋制，在780-850℃終軋后采用控制冷卻，以≥5℃/s冷卻速度冷至250~300℃，堆冷或保溫坑內(nèi)保溫120min以上，最后空冷至室溫； 優(yōu)先方案是控制冷卻后空冷至室溫，然后在200~400℃之間回火30min~120min。本發(fā)明所涉及的耐磨鋼硬度達(dá)到HB545~570，-20℃沖擊功在23J以上，力學(xué)性能穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝更為簡單、而且成本低。 低合金高強(qiáng)度耐磨鋼由于具有高硬度以及良好的韌性,在耐磨材料領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展,機(jī)械零部件的服役工況越來越嚴(yán)酷,工作條件惡劣的工程、采礦等機(jī)械設(shè)備均要求其不但具有較高的耐磨性能、而且還能夠承受強(qiáng)沖擊和高應(yīng)力,以此來延長設(shè)備的使用壽命。而目前國內(nèi)主要生產(chǎn)NM360和NM400,級別較低,已不能滿足需求,因此研究更高級別的NM550級低合金高強(qiáng)度耐磨鋼具有重要意義。本文依據(jù)低成本、高性能的原則,主要在普通C-Mn鋼的基礎(chǔ)上加入一定量的Cr、B、Mo等合金元素,通過合理的熱軋工藝及離線熱處理工藝,并對其熱處理過程中的組織演變及力學(xué)性能的變化規(guī)律進(jìn)行研究,得到了具有高硬度、高強(qiáng)度以及良好低溫韌性的NM550級別低合金高強(qiáng)度耐磨鋼板。具體研究內(nèi)容如下： (1)對實(shí)驗(yàn)鋼的連續(xù)冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變化規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：A、B兩種成分的實(shí)驗(yàn)鋼動(dòng)態(tài)CCT曲線均可大致劃分為三部分：高溫轉(zhuǎn)變區(qū),相變產(chǎn)物為鐵素體和粒狀貝氏體；中溫轉(zhuǎn)變區(qū),相變產(chǎn)物主要為貝氏體；低溫轉(zhuǎn)變區(qū),相變產(chǎn)物為馬氏體。且兩種實(shí)驗(yàn)鋼均具有較低的臨界冷卻速度,獲得馬氏體組織的能力較強(qiáng)。 在冷速大于10℃/s時(shí)即可得到全馬氏體組織,維氏硬度在550HV以上。 (2)對實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行了合理的熱軋工藝及離線熱處理工藝,得到了12mm及35mmm厚的兩種規(guī)格鋼板。當(dāng)淬火溫度在880～900℃范圍,回火溫度在170～190℃范圍時(shí),A、B實(shí)驗(yàn)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能,表面布氏硬度在540-560HBW之間,符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24186-2009中對NM550級耐磨鋼的要求,且兩種實(shí)驗(yàn)鋼均有較高的強(qiáng)度、良好的低溫韌性和斷后延伸率。 (3)對淬火溫度、回火溫度對實(shí)驗(yàn)鋼組織及力學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究,并分析了不同淬火溫度下得到的板條馬氏體形態(tài)與微觀亞結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律及不同回火溫度下的碳原子的重新分布、過度碳化物的形成、過渡碳化物的轉(zhuǎn)變等微觀結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了觀察。淬火加熱溫度從880℃升高到1000℃,實(shí)驗(yàn)鋼強(qiáng)韌性下降。對其組織觀察發(fā)現(xiàn)原奧氏體晶粒尺寸逐漸增大,馬氏體板條束(Packet)尺寸及板條塊(Block)寬度均發(fā)生了變化,而板條(Lath)寬度卻沒有明顯變化；鼗鸺訜釡囟葟150℃升高到230℃,實(shí)驗(yàn)鋼表面布氏硬度下降,而低溫沖擊韌性在150～190℃的溫度范圍內(nèi)時(shí),均隨著回火溫度的升高略有上升,而超過210℃后,則出現(xiàn)下降。在170～190℃的溫度范圍內(nèi)回火時(shí),馬氏體板條結(jié)構(gòu)上的高密度的位錯(cuò),過飽和的C原子的固溶強(qiáng)化效應(yīng)以及細(xì)小ε過渡碳化物的彌散分布,使得實(shí)驗(yàn)鋼獲得良好的強(qiáng)韌匹配。 (4)本實(shí)驗(yàn)所得到的板條馬氏體耐磨鋼具有優(yōu)良的耐磨性能,在動(dòng)載磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)MLD-10上模擬低應(yīng)力沖擊磨料磨損工況,對比各級別耐磨鋼發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)鋼的磨損失重量最低,即耐磨性能最好。實(shí)驗(yàn)鋼磨損機(jī)理包括顯微切削和塑變疲勞,二者起交互作用,相互促進(jìn),其中后者起主要作用。 |
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