离线淬火工艺对NM400耐磨钢组织与性能的影响

采用Cr-Mo-Nb-B成分体系、两阶段控制轧制+离线淬火,制备NM400低合金耐磨钢,对钢板的宏观形貌、微观组织进行了观察分析。结果表明,整体板型良好,无质量缺陷,淬透性好,钢板组织为板条状马氏体。随着淬火温度的提高,强度、硬度及韧性先升高后下降,在900℃时钢板综合力学性能最佳。经XRD分析结果表明,未检测到γ相衍射峰,表明存在残余奥氏体不明显或含量极少。

NM400耐磨钢连续冷却过程相变研究

利用MMS-200热模拟试验机研究了NM400耐磨钢奥氏体化后连续冷却转变规律,当冷却速度<1℃/s时,组织为先共析铁素体和粒状贝氏体;1~3℃/s时,B+F;3~5℃/s时,针状贝氏体和少量M组织;5~10℃/s时,M+B;10℃/s以上时,组织为板条马氏体(含少量RA)。在CCT曲线中,相变区域主要分为3部分:铁素体区、贝氏体区、马氏体区。随冷却速度的增加,晶粒随之变细,合金元素使CCT曲线右移,降低了NM400耐磨钢的临界冷却速度。

NM400耐磨钢焊接工艺探索及应用研究

分析了N M400耐磨钢板的焊接特性,制作了两种焊接试件,分别选用C H E857和E R50-6作为焊料进行了焊接性能对比测试。选用的高强度焊接材料C H E857,获得了强度达791M P a的焊接接头,强度优于采用常规焊接材料ER50-6获得的焊接接头,抗拉强度提升1.52倍,焊缝质量达到国标Ⅰ级。摸索的焊接工艺在公司产品中进行了推广应用,对NM400高强度耐磨钢板的焊接应用具有一定的参考意义。

NM400马氏体耐磨钢静态CCT曲线

用Gleeble3500热模拟试验机测定的连续冷却膨胀曲线,得出NM400钢临界相变点Ac_(1)=719.4℃,Ac3=847.8℃,结合金相法,利用Origin软件绘制了试验钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,随着冷却速度增大,钢的显微硬度逐渐增大,显微组织逐渐由铁素体和珠光体过渡为贝氏体和马氏体,铁素体量逐渐减少;冷速小于1℃/s珠光体含量逐渐增多,尺寸逐渐减小;冷速大于5℃/s,铁素体和珠光体逐渐消失,贝氏体相变量随冷速增加而减少,马氏体相变量逐渐增多。

淬火后直接矫直对NM400耐磨钢残余应力的影响

利用XRD测量残余应力的方法,在X射线衍射仪上测量了NM400耐磨钢在不同处理工艺下矫直后的残余应力,研究了耐磨钢NM400淬火后直接矫直对残余应力的影响。结果表明:NM400热轧后淬火处理,会产生较大的残余应力,而后直接进行矫直,对残余应力会起到一定的消除作用。热轧淬火后矫直,矫直量影响残余应力大小,随着矫直量增加,残余应力呈现先减小后增大的趋势,矫直量在0~2%时,残余应力最小。

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%。

耐磨钢NM400冷弯开裂分析

厚度为20 mm的NM400钢板在冷弯过程中开裂。从冷弯工艺参数、材料拉伸性能、显微组织及夹杂物类型、尺寸分布对NM400钢板开裂原因进行了分析。结果表明:NM400钢板冷弯开裂主要由钢板中微米级TiN夹杂物引起。冷弯变形过程中,夹杂物与基体界面处应力集中,导致微裂纹在界面处形核并扩展,最终导致冷弯断裂。通过降低N含量至4×10^(-5)以下,耐磨钢NM400冷弯过程中无裂纹产生。

稀土对耐磨板NM400低温冲击韧性的影响

采用双精炼LF+RH的冶炼工艺和2 250 mm热连轧机组的一步Q&P工艺开发了稀土NM400热轧卷板,运用扫描电镜及能谱仪等分析手段研究了稀土对钢中夹杂物的变形、组织形态、晶粒度尺寸以及冲击韧性的影响,重点围绕微量稀土元素提高NM400低温冲击功进行机制分析。研究表明,通过添加微量稀土易于钢中[O]和[S]结合,形成近似球状的高熔点RE-S-O化合物,有效地降低MnS和Al;O;-CaO复合夹杂物的形成概率,且在钢液凝固过程中起到异质形核作用,细化产品的显微组织,提高耐磨钢的低温韧性,特别是在-60℃情况下,NM400稀土耐磨钢的横向冲击功较常规NM400耐磨钢提高了92.3%,弥补了常规耐磨钢低温韧性较差的不足,扩展了耐磨钢的使用条件。

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。