TiC颗粒增强低合金铁素体钢的耐磨性能

通过与传统低合金铁素体钢做对比,研究了原位合成方法制备的1. 0vol%Ti C颗粒增强型铁素体耐磨钢的磨粒磨损性能。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对试验钢的显微组织形貌和析出相粒子分布进行了分析,并对试验钢的硬度、强度、韧塑性和磨粒磨损性能进行测试。试验结果表明:经过轧制后的Ti C粒子在试验钢中分布均匀,其中纳米Ti C粒子产生明显的沉淀强化作用,提高了基体的强度和硬度,并保证了良好的弯曲性能。粒径1~5μm的Ti C颗粒有效阻碍了磨粒对基体的犁削作用,提高了基体抵抗磨粒磨损的能力,Ti C增强后的铁素体试验钢磨损量仅为未增强铁素体钢的60%,与未增强铁素体钢淬火+低温回火处理后的耐磨性相当。Ti C颗粒增强铁素体钢的磨粒磨损机制既包括犁皱塑性变形机制又包括显微切削机制,钢的耐磨性提高为纳米、微米Ti C粒子共同作用的结果。

TiC颗粒强化型马氏体耐磨钢的性能研究

采用模铸、连铸两种工艺工业化试制一种TiC颗粒强化型马氏体耐磨钢,分析了TiC颗粒的析出规律,对比研究了试验钢与传统马氏体耐磨钢的组织、力学性能及耐磨性能。试验结果表明:凝固速度越大,TiC析出相越细;轧制压缩比越大,颗粒分布越均匀;TiC颗粒强化马氏体钢强度与传统马氏体钢相当,韧性有所降低;微米级的TiC可以有效提高材料的磨粒磨损性能,试验钢磨损失重仅为同等硬度传统马氏体钢的70%;耐磨性能的提高主要是因为在磨粒磨损条件下,微米级TiC硬质点可以破碎磨砺、钝化尖角、阻断磨痕。

wx60,wx65级管线钢的显微组织和强度

武钢研制试生产了用在石油管的含Nb微合金化控轧带钢,该钢冶炼轧制工艺简便,性能较稳定,易于组织生产。对大生产样品,利用金相、透射电镜、特征X射线能谱等手段对带钢的显微组织作了观察,对晶界强化,沉淀强化,位错强化等进行了初步分析。带钢的显微组织为细小的铁素体—珠光体,晶粒平均直径5～7μ。珠光体量约10～15％,为退化或球化珠光体形态。晶界上有颗粒状碳化物。基体上有细小NbC沉淀,平均直径约13nm,呈弥散分布、相间沉淀形态及钉扎于位错线上,基体位错密度为1.6×10~9cm^(-2)。铁素体的平均晶粒直径与屈服强度的关系符合HaII-Petch方程σy=σi+ky·d^(-1/2),求得σi=18.8kgf·mm^(-2),ky=2.63kgf·mm^(-3/2)。其中σi=σo+σ_(so)+σ_(ppt)+σ_(dis)为各强化因素的迭加,而σ_o为位错的点阵阻力,σ_(so)为固溶强化项,σ_(ppt)为沉淀强化项,σ_(dis)为位错强化项,测量计算的结果表明,该钢中上述各强化项的值依次为2.0,5.8～6.1,7.1—7.9,3.0kg.mm^(-2),合计σi=(17.9～19.0)kg.mm^(-2)。