TiC粒子尺寸对增强马氏体耐磨钢磨损性能的影响

采用不同凝固速率获得相同成分的铸坯,按不同压缩比将铸坯热轧,经过热处理后,获得成分相同、硬度在450HV左右、TiC粒子尺寸在1.88~3.20μm之间的TiC粒子增强马氏体耐磨钢。对比研究TiC粒子增强马氏体耐磨钢在不同载荷往复滑动磨损条件下的磨损行为,结果表明:随着磨损载荷的增加,最佳耐磨性TiC粒子尺寸从1.88μm增加至2.60μm,其磨损机理为磨料磨损、氧化磨损和分层剥落。

Ti微合金化对高锰钢组织和性能的影响

研究了Ti微合金化对Mn18钢组织和力学性能的影响,并分析了Mn18钢锤头失效的原因。结果表明,Ti微合金化在Mn18钢中具有细化晶粒、提高冲击韧性、伸长率、强度和硬度等作用,在Mn18钢加入0.10%和0.30%的w[Ti]时,随着Ti含量增加,高锰钢的硬度增大、强度提高,冲击韧性和延伸性也均呈优化趋势,继续增加w[Ti]至0.51%时,除布氏硬度继续增大外,KU2数值及稳定性、强度稳定性、伸长率等指标均出现下降趋势,高锰钢属于高氮奥氏体钢,加入Ti后迅速析出大量TiN,作为异质核心,起到系列有益作用,加入量过大,则TiN类夹杂物的尺寸过大,且出现局部聚集,将对Mn18钢的性能稳定性造成不利影响,也易于导致Mn18锤头断裂失效。在Mn18钢中使用Ti微合金化,为保证其有益效果,其含量不应超过0.30%。

NM500级高强度低合金耐磨钢的研制开发

在研制开发NM500级高强度低合金耐磨钢过程中,通过设计合理成分体系及淬火+回火工艺方案,实现塑韧性与硬度匹配良好、高强度低合金耐磨钢NM500的稳定生产。布氏硬度均在489~528HBW,显微组织观察发现厚度截面为全马氏体组织。针对典型工艺的成品钢进行冲击磨料磨损耐磨对比试验,结果显示:NM500级高强度低合金耐磨钢的相对耐磨性优于NM400和NM450级高强度低合金耐磨钢,为Q355B级高强度低合金耐磨钢的8.30倍。

卷取温度对颗粒增强型NM300TP耐磨钢性能的影响

为充分利用TiC颗粒提高钢材的耐磨损性能,采用中碳+低锰+高硅+高铝+高钛成分体系,通过精准控制组织相比例,TiC颗粒尺寸及其体积分数,研究了卷取温度对颗粒增强型NM300TP耐磨钢性能的影响。结果表明:当卷取温度为665℃、615℃、545℃和480℃时,试验钢组织分别为PF+DP+GB、PF+GB+M/A、GB+M/A和GB+M/A。随着卷取温度的降低,试验钢抗拉强度先增后降,延伸率、硬度和冲击性能呈现增加趋势,卷取温度为480℃和545℃时,试验钢各性能均满足技术要求,且钢中含有较多M或M/A组织的产品具有更优的耐磨性能。当卷取温度较低时,试验钢中含有大量微米、亚微米和纳米级TiC颗粒析出,具有较强的抗变形和耐磨损的性能,使得试验钢在强度较低的情况下表现出与马氏体耐磨钢相同的耐磨损性能。

400HBW级商用低合金耐磨钢的耐磨性能研究

通过摩擦磨损实验,对两种400HBW级低合金马氏体耐磨钢27MnTiB和35CrMo进行耐磨性研究。结果表明:与35CrMo钢相比,27MnTiB钢的平均摩擦系数较小。此外,白光干涉仪测量显示27MnTiB钢的磨损轨迹较窄且较浅,27MnTiB钢的磨损体积和磨损率均小于35CrMo钢,展现出更好的耐磨性。扫描电镜观察发现两种样品磨痕形貌中均有犁沟和碎屑,35CrMo钢的磨痕中存在分层,说明发生疲劳磨损。同时讨论磨损机理,并分析影响耐磨性的因素。

磨煤机磨辊用贝氏体耐磨钢组织与性能研究

国内电厂的磨煤机磨辊和磨盘通常采用高铬铸铁作为耐磨材料,但该材料存在强度和韧性不足的问题。本文通过重力铸造法制备了一种具备贝氏体组织的耐磨钢,并对铸态合金钢进行等温淬火处理。通过OM、XRD、SEM等检测手段,分析了合金钢的显微组织与形态,同时对其耐磨性和抗冲击性能进行了评估。结果显示:这种模具制造的耐磨合金钢由细小的贝氏体颗粒、微细碳化物及少量残余奥氏体组成。根据XRD分析结果,与传统高铬铸铁相比,该合金钢的耐磨性和抗冲击性能分别提升了31.1%和28.6%,能够满足恶劣服役条件下的使用要求。

Si、Mn对耐磨无缝钢管耐磨性的影响

研究不同Si、Mn合金含量对耐磨无缝钢管力学性能、组织、硬度及耐磨性能的影响,对比4种实验钢热轧态和正火态的组织性能,相变温度以及淬火后实验钢的耐磨性能。结果表明:利用Mn合金提高钢的耐磨性时,Mn含量控制在0.9%左右时,钢管具有较好的综合性能,耐磨性能较好;Mn含量过高降低钢的冲击韧性,Mn含量过低降低钢的淬火硬度,均对耐磨性不利;利用Si合金提高耐磨性时,钢管的耐磨性能最优;相比热轧后直接淬火工艺,钢管热轧后经正火+淬火工艺处理后耐磨性能更好。

高耐磨度的钢铁材料成型加工技术分析

随着工业技术的快速发展,高耐磨度钢铁材料在各类机械装备中的应用日益广泛,其成型加工技术成为研究的热点。金属因其具有较高的硬度与耐磨性,被普遍应用在新型钢铁材料中。文章提出一种新技术用于加工高耐磨度钢铁材料,该技术通过在基体材料表面复合轧制Q235B碳钢,有效减少了材料内部的孔隙累积,提高了复合钢铁材料耐磨度,进而延长其使用寿命。经过严格的实验验证,采用该新型技术所制备的材料堆积孔隙率低于3.5%,符合钢铁耐磨材料对堆积孔隙率的要求,满足高耐磨性的应用需求。

国内外耐磨钢夹杂物控制水平分析

耐磨钢中夹杂物是影响耐磨钢强度、韧性的重要因素,为了分析国内外耐磨钢中夹杂物的控制水平,对日本和国内两厂的耐磨钢进行夹杂物大小、分布、成分,以及钢基体的硬度进行分析。结果表明,国内A厂通过Ca处理后与日本耐磨钢的夹杂物尺寸接近,但数量密度较大,洁净度略低于日本耐磨钢。对钢中夹杂物成分进行检测:日本耐磨钢中的夹杂物类型主要为CaO、CaO-Al_(2)O_(3)、MgO-Al_(2)O_(3)、MgO-Al_(2)O_(3)-CaO和TiN、Ti(C,N)夹杂;国内A厂通过Ca处理技术,降低了钢中MnS析出量,夹杂物中CaS、CaO含量增加;未经过Ca处理的国内B厂耐磨钢中发现Mn S析出,经过轧制后呈长条状。对各厂的硬度进行分析,日本耐磨钢基体平均硬度为447 HV,且钢基体组织硬度分布均匀,国内A厂和B厂略低于日本耐磨钢,硬度均匀性波动较大,组织控制水平与日本产品尚有差距。

冷轧压下率对ZGMn18Cr2钢组织与性能的影响

采用显微组织观察、XRD、硬度测试、冲击磨损试验等研究了不同冷轧压下率(15%~55%)对ZGMn18Cr2钢组织与性能的影响。结果表明:经1120℃×2 h水韧处理的ZGMn18Cr2钢为均匀的奥氏体组织,晶粒呈等轴状。随着冷轧压下率的增加,钢的晶粒不断沿着轧制方向被拉长,变形带逐渐增多,位错密度逐渐增大,硬度逐渐增加,耐磨性能逐渐提高。与未冷轧的ZGMn18Cr2钢相比,冷轧压下率55%的钢硬度提高了131.5%,冲击磨损质量损失降低了37.3%。

磨机高耐磨铬钼合金钢衬板的研究

磨矿作业是选矿厂的重要工作,磨矿的正常运转对选矿工艺起着至关重要的作用,衬板是用来保护磨机筒体,同时也对物料进行粉碎,是磨机中最易损坏的部件之一。但由于磨机设备和衬板尺寸的增大,以及衬板生产工艺与成本等方面的原因,使有效提高耐磨件的寿命和耐冲击能力成为现阶段的主要研究问题。文章根据实际生产情况与材料的力学性能检测相结合,提高了材料的力学性能与耐磨性能,延长了衬板使用寿命,为相关企业的研究提供了参考实践。

W/Ti含量对钢铁基复合材料微观组织和相变的影响规律

以Fe、Ti、W和石墨粉为原料,采用真空烧结技术制备铁基复合材料。通过改变粉末中的W/Ti原子比,探究其对复合材料组织和相变的影响规律。结果表明:球磨后的粉末活性有所增加,并出现TixW1−x不稳定过渡相;材料的相变反应温度会随着粉末中W含量增加而升高,DSC曲线尖锐的放热峰会逐渐变宽、变缓,剧烈的反应得到控制;粉末经烧结后会生成TiC、WC和Ti4WC5等增强相,当粉末的W/Ti比从2∶8增加至4∶6时,反应产物中3种增强相的占比从84.09%增加至93.07%,生成物中WC的占比从32.45%迅速增加到78.5%。此外,由于复合材料组织中多种物相的存在,彼此间的取向差异会引起组织中出现微应变。随着粉末中W/Ti比的增加,复合材料组织中的微应变逐渐增大;与粉末W/Ti比为2∶8制得的复合材料相比,粉末的W/Ti比为4∶6时制备的复合材料组织中的微应变提高了2.84倍。因此,通过调节W/Ti含量可实现对钢铁基复合材料微观组织和增强相的优化。

Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of Ti-containing low alloy martensitic wear-resistant steel

Effects of quenching temperature and cooling conditions(water cooling and 10%NaCl cooling)on microstructure and mechanical properties of a 0.2%Ti low alloy martensitic wear-resistant steel used for die casting ejector plate were investigated.The results show that lath martensite can be obtained after austenitizing in the range of 860-980℃and then water cooling.With an increase in austenitizing temperature,the precipitate content gradually decreases.The precipitates are mainly composed of TiC and Ti4C2S2,and their total content is between 1.15wt.%and 1.64wt.%.The precipitate phase concentration by water-cooling is higher than that by10%NaCl cooling due to the lower cooling rate of water cooling.As the austeniting temperature increases,the hardness and tensile strength of both water cooled and 10%NaCl cooled steels firstly increase and then decrease.The experimental steel exhibits the best comprehensive mechanical properties after being austenitized at 900℃,cooled by 10%NaCl,and then tempered at 200℃.Its hardness,ultimate tensile strength,and wear rate reach551.4 HBW,1,438.2 MPa,and 0.48×10^(-2)mg·m^(-1),respectively.

高钛耐磨钢研究进展

耐磨材料凭借高硬度特点,已广泛应用于许多磨损领域。由于钛元素在地球含量丰富,且具有阻止晶粒长大、提高钢的耐磨性等作用,高钛耐磨钢有着良好的发展前景,是一种非常好的耐磨材料。本文总结了高钛耐磨钢中元素的种类和含量以及在凝固、变形、淬火及回火过程中的工艺参数对钢的显微组织和性能的影响,并对未来进行展望,期待为高钛耐磨钢的发展应用提供支持。

15Cr16Ni2MoN新型马氏体热强钢热变形行为研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机在变形温度为950~1150℃、应变速率为0.1~10 s^(-1),最大变形量为50%的条件下对15Cr16Ni2MoN钢进行了单道次热压缩试验。根据应变硬化速率θ-应力σ曲线的拐点以及-dθ/dσ-σ曲线计算得到临界动态再结晶(DRX)的临界应力σc与温度T的关系。结果表明,在高应变速率(1和10 s^(-1))下观察到较为稳定的流动行为,在低应变速率0.1 s^(-1)时,DRX程度更充分并显著改变了真应力-应变曲线变化趋势。DRX发生需要的临界应力σc随温度的升高而逐渐降低,随应变速率的增加逐渐提升。基于Arrhenius模型预测了合金钢的组织演化规律,绘制了在不同应变量下的热加工图,确定最佳热加工区间为变形温度为1030~1070℃,应变速率为0.10~0.22 s^(-1),并通过金相显微组织观察予以验证。

高锰耐磨钢板等离子切割面裂纹成因与控制

针对钢锭成材高锰耐磨钢板等离子切割面存在的裂纹问题,通过低倍、金相组织和夹杂物形态等检测观察手段展开分析。结果表明:高锰耐磨钢钢锭在凝固过程中形成疏松和缩孔缺陷,缺陷经轧制后未能完全焊合,变形为厚度截面上的线性疏松缺陷;经等离子切割后,线性疏松缺陷在热应力作用下撕裂为裂纹。同时,钢中存在的TiN夹杂加剧了裂纹的扩展。通过对高锰耐磨钢模铸工艺和成分的优化,钢锭内部缩孔状况得到有效改善,钢板等离子切割裂纹大幅减少。

稀土Ce对耐磨钢NM400性能的影响

采用转炉初炼→LF精炼→RH精炼→轧钢→淬火→回火工艺实验生产含稀土Ce耐磨钢NM400,通过调整精炼过程中稀土Ce的添加量,研究不同含量稀土Ce对钢板力学、磨损及耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加稀土Ce后耐磨钢NM400的冲击和磨损性能均得到提升;随着稀土Ce含量的增加,钢板在模拟矿井液腐蚀环境中的耐腐蚀性能提高,添加0.006 0%稀土Ce比未添加稀土Ce钢板的耐腐蚀性能提高21.8%。

变质处理对超高锰钢铸态和热处理组织的影响

通过显微组织观察、成分分析和热力学计算，研究了变质处理对超高锰钢铸态和热处理组织的影响。结果表明，变质处理可使铸态组织中的奥氏体晶粒明显细化，晶界碳化物的网状特征消失；使热处理组织中的夹杂物球化，碳化物细化，且分布更加均匀弥散；超高锰钢凝固时的形核次序为ＣａＳ（ＣｅＳ）→ＴｉＣ→Ｆｅ３Ｃ（奥氏体），它们可通过两次匹配异质形核的方式提高形核率，增强变质效果。

低中合金耐磨钢的研究现状及发展趋势

根据磨料磨损机理及其对耐磨材料的要求,分析了低中合金耐磨钢的成分要求、热处理工艺和组织控制,并探讨了我国低中合金耐磨钢体系及其发展趋势。

变质超高锰钢的冲击磨料磨损行为研究

本文通过动载磨料磨损实验和硬度测量，利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和微观组织，研究了超高锰钢的冲击磨料磨损行为．研究结果表明，在0．5和1．0J冲击功下，Mn17（SR）和Mn20（SR）的耐磨性高于Mn12（SR）在中、低磨损冲击功下，变质使Mn17的耐磨性有所提高，但在高冲击功下，变质反而使其耐磨性有所降低．磨损表层的变形组织主要由高密度位错和变形带组成；加工硬化和变质处理的适当配合使超高锰钢在中。