C和Mn元素对BTW型中锰钢性能研究

本文研究了C和Mn元素对BTW中锰钢性能的影响,利用金相显微镜、拉伸试验机、冲击试验机、摩擦磨损试验机等分析了中猛钢组织结构、力学性能。实验结果表明:BTW中锰钢均为单一的奥氏体组织,晶内晶界均有点状碳化物分布。锰含量对抗拉强度的影响较为明显,对硬度及磨损性能的影响较小。碳元素的变化对强度、韧性、硬度和耐磨损性能均有较为明显的影响。为获得良好的综合性能,在实际生产中锰含量应不低于8 wt%,碳含量应控制在0.9 wt%左右。

中锰钢ART工艺C、Mn元素配分的热力学研究

利用Thermo-Calc软件对0.1C-7.2Mn中锰钢奥氏体逆转变(Austenite reverted transformation,ART)过程中C、Mn元素配分的热力学过程进行模拟,并根据结果进行了ART工艺的热处理试验。热力学计算和试验结果表明,当退火温度为640℃时,C、Mn在奥氏体中含量均高于680℃时的含量,在配分初始阶段,C在奥氏体中的质量分数迅速达到最高点0.87%,在由Mn元素控制界面移动的过程中,Mn在奥氏体中的质量分数接近10%;C原子配分控制的界面移动平均速率达2.5×10^(-4)m·s^(-1),主导的界面迁移占总迁移距离的46.9%;而由Mn元素配分控制的界面移动速率仅为2.5×10^(-12)m·s^(-1),迁移距离占总迁移距离的53.1%;当试样在640℃保温30 min时,残留奥氏体的体积分数达到36.5%,抗拉强度为1041 MPa,并且强塑积达到24.36 GPa·%。

刮板输送机中锰耐磨钢材料成分优化实验研究

通过对合金抗拉强度、表面硬度以及冲击韧性等力学性能的测定,分析了矿用机械中锰耐磨钢材料合金元素的不同配比对其力学性能的影响。通过滑动磨损、磨料磨损以及冲击磨损等实验分析了C、Mn元素含量对刮板输送机中锰耐磨钢性能的影响。研究结果表明:新型高耐磨钢材基体的金相组织均为奥氏体组织,晶粒呈不规则多边形;随着Mn元素含量提高,合金钢材的抗拉强度提高、初始硬度降低;随着C元素含量提高,有助于提高材料的初始硬度和耐磨性能;设计的新型高耐磨钢材的Mn元素含量合理范围为7.0%~8.0%,C元素含量合理范围为1.1%~1.2%。