高档热轧耐磨钢球用钢B2的研制与开发

通过分析高档热轧耐磨钢球的使用条件,提出了高档热轧耐磨钢球用钢B2的技术要求,研究了EAF→LF→VD→连铸→加热→轧制生产B2钢的工艺措施。研发的高档热轧耐磨钢球用钢B2各项指标检验均符合客户要求,并成功通过用户试用打入国际市场。

NM300热轧耐磨钢的低周疲劳性能

为了探索商用车先进耐磨部件的服役情况,了解其关键耐磨部件在行驶过程中因颠簸、天气、路况等原因抵抗疲劳失效的能力,以厚度为3.5 mm的热轧TRIP耐磨钢板NM300为研究对象,进行了低周疲劳实验。研究其在不同的应变幅值下的疲劳性能,得到了循环应力响应特征曲线、应力-应变迟滞回线。研究了NM300的Masing效应,循环应力与非弹性应变的关系,循环应变与疲劳寿命的关系等,并对不同应变幅值控制下的NM300低周疲劳断裂机制进行了分析。实验结果表明:NM300在较低的应变幅值控制下表现为循环硬化,在较高的应变幅值控制下表现为循环软化,且随着应变幅值增加,NM300的循环响应应力逐渐增加。当应变幅值小于0.37%时,循环寿命可达104次以上;当应变幅值小于0.19%时,循环寿命可达105次以上。NM300的疲劳断口具有典型的疲劳断裂特征,分为3个区域:疲劳源区、裂纹扩展区和瞬断区,且随应变幅增加,裂纹扩展区面积不断减小,表面逐渐粗糙。疲劳断口的断裂形式以沿晶脆性断裂和沿晶韧性断裂为主,根据热轧耐磨钢的服役条件要求可认为其疲劳性能优良。

Cr元素对热轧耐磨钢显微组织和耐磨性的影响

对两种热轧耐磨钢(Cr质量分数分别为0和0.65%)经过在线层流冷却后的组织性能进行了研究,使用磨损试验机MLG-130在60 N载荷下进行摩擦磨损试验,利用场发射扫描电镜分别对试样磨损表面进行观察。两种耐磨钢冷却后组织为铁素体和马奥岛,由于Cr元素的加入,含Cr钢组织中以马奥岛为主,体积分数为82.6%。此外,在不同磨损时间下含Cr钢的耐磨性均优于无Cr钢。经过0.5、1和1.5 h磨损后,含Cr钢的磨损失重分别为0.357 8、0.769 5和1.427 2 g,其耐磨性分别为1.40、1.30和1.05 g^(-1)。无Cr钢磨损表面出现了明显的犁沟和剥落坑,磨损机制主要为微犁削和微断裂。而含Cr钢由于屈服强度和表面硬度更高,塑性变形被抑制,因此磨损表面更加光滑平整,主要磨损机制为微切削和微断裂。

分段冷却工艺对新型热轧耐磨钢组织性能的影响

采用控制轧制+分段冷却技术一步生产法,可使新型热轧耐磨钢NM400R在线获得最终多相组织,无需轧后热处理,工艺流程短、工序能耗低、节能环保。由于在轧后采用分段冷却技术,为保证产品力学性能,需精确控制组织中各相比例,对冷却工艺和层冷设备控制精度要求较高。经研究,一段中冷温度、空冷时间,二段冷却速率和卷取温度是影响成品带钢组织性能的主要因素。在其他条件不变的情况下,随着中冷温度的升高,成品带钢组织中铁素体比例减少,马氏体或贝氏体比例增加,带钢的强度、硬度增加,伸长率和冷弯性能降低;随着空冷时间的延长,带钢的强度、硬度降低,伸长率和冷弯性能提高;在二段冷却中,随着冷速的增大,带钢的金相组织由F+P逐渐转变为M;在一定范围内,随着卷取温度的降低,带钢的强度、硬度增加,伸长率和冷弯性能下降。结果表明,终轧温度830~930℃,中冷温度600~700℃,空冷时间4~8 s,一段冷速不小于20℃/s,二段冷速不小于30℃/s,冷却至室温卷取可使新型热轧耐磨钢NM400R获得最佳的强韧性匹配。