超高硬韌性耐磨鑄鋼的研究.pdf

1、磨損是造成材料失效的三大方式(腐蝕、磨損、斷裂)之一，它造成巨大的材料損失和資源的浪費。因此，研究開發(fā)性能良好的耐磨材料具有重要的經(jīng)濟意義。本文課題采用EPMA、EDS、TEM、XRD等方法，研究了熱處理工藝及碳、鎳、釩合金元素對低合金耐磨鋼組織和性能的影響。主要內(nèi)容如下：
　　 (1)低合金耐磨鋼化學(xué)成分的確定 在已有的研究基礎(chǔ)上，選擇合金元素并分析了合金元素在低合金耐磨鋼中的作用，確定了碳、硅、鉻、鉬、鎳、錳、釩和硼的含量，

2、設(shè)計了10種不同成分的耐磨低合金鋼。澆鑄過程中含硼合金組織發(fā)生脆化，導(dǎo)致性能嚴(yán)重惡化，失去本課題的研究意義。其余合金熔煉成功。
　　 (2)熱處理對低合金耐磨鑄鋼組織和力學(xué)性能的影響 主要研究了均勻化對低合金耐磨鑄鋼組織的影響、淬火溫度和時間以及回火溫度對低合金耐磨鋼組織和力學(xué)性能的影響、回火溫度對沖擊斷口的影響、并初步探討了熱處理工藝對耐磨鋼組織和性能影響的規(guī)律。實驗結(jié)果表明：均勻化可以消除鑄造過程中產(chǎn)生的枝晶間偏析。940℃

3、淬火+260℃回火的熱處理制度獲得的綜合性能最佳，硬度為48HRC，V型缺口試樣-40℃的低溫沖擊韌性值達(dá)24J。試樣組織為板條馬氏體+薄膜殘余奧氏體+彌散細(xì)小碳化物。
　　 (3)合金元素對耐磨鑄鋼組織和性能的影響 主要研究碳、鎳、釩合金元素對組織和性能的影響以及合金元素對淬透性的影響。在相同的熱處理制度下，隨碳含量增加，組織中碳化物數(shù)量增多，試樣硬度增加低溫沖擊韌性降低；鎳元素的加入使組織中馬氏體板條束有效寬度增加，殘余奧氏