高韌性多元合金耐磨鋼的研究.pdf

1、鑒于制造破碎機錘頭、襯板等礦山機械的材料必須具有硬度高、韌性好的特點，本文研發(fā)了兩種耐磨鋼：低碳合金耐磨鋼和中碳合金耐磨鋼。
　　在化學成分上：為了保證耐磨鋼具有較高的淬透性和較好的韌性，將低碳合金耐磨鋼的Ni、Mo含量調(diào)整為1.0%和0.5%，中碳合金耐磨鋼的Ni、Mo含量調(diào)整為0.5%和0.3%。由于耐磨材料有時要服役于濕磨工況性，材料需要具有較好的耐腐蝕性能，中碳合金耐磨鋼中加入了0.597%的Cu，提高了電極電位從而增強了

2、材料的耐腐蝕性能。
　　在制備工藝上，采用RE-Si-Ca以及鈦鐵對熔煉后的鋼液進行復合變質(zhì)處理，厚大試樣進行合理的退火、淬火和回火處理。對經(jīng)過處理的試樣測試了其硬度、沖擊韌性，并對用掃描電鏡分析了沖擊試樣的斷口形貌和磨損試樣的磨損表面形貌。結(jié)果表明低、中碳合金耐磨鋼均具有較好的淬透性與較好的綜合力學性能；低碳合金鋼的斷口形貌表現(xiàn)為大量韌窩為韌性斷裂。就磨損表面形貌而言，屬于顯微切削和塑性疲勞磨損；中碳合金鋼的斷口形貌為大量的解理

3、和準解理斷口，韌性低、硬度高為脆性斷裂，磨損形式更多表現(xiàn)為疲勞剝落和脆性脫落。
　　試驗結(jié)果表明，所研究的試驗鋼在相對應的熱處理條件下具有較好的耐磨性和耐腐蝕性能，符合不同工況條件下耐磨材料的性能要求。
　　(1)厚斷面試樣鋼經(jīng)過熱處理后，低碳合金耐磨鋼的金相組織為板條馬氏體和少量彌散分布的碳化物，中碳合金耐磨鋼為大量板條馬氏體和少量的片狀馬氏體組織+殘余奧氏體+碳化物，這樣的顯微組織保證了鋼具有較好的綜合力學性能。其中，低

4、碳合金耐磨鋼在960℃/3h+260℃/4h時硬度為HRC48.74，沖擊韌性值為αKV=42.47J/cm2：中碳合金耐磨鋼在910℃/3h+370℃/4h時硬度為HRC48.94，沖擊韌性值為αK=34.67 J/cm2；
　　(2)在相同的沖擊磨料磨損條件下，由于低碳合金耐磨鋼的硬度比中碳合金耐磨鋼低，材料磨損率更大，試樣鋼的耐磨性差；
　　(3)腐蝕實驗驗證了兩種鋼的耐腐蝕性能。在5%HCl溶液中，低碳合金鋼的腐蝕率