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不同含量的铌和钼及热处理工艺对多元素低合金Hardox500耐磨钢组织和力学性能的影响
来源:山东源达旺钢材有限公司 发布时间: 2018/7/5 16:54:20
本页关键词:不同含量的铌和钼及热处理工艺对多元素低合金Hardox500耐磨钢组织和力学性能的影响

本文针对mn13钢板的实际工况条件,在合理的化学成分设计的基础上,研究了合金元素铌、钼和热处理工艺对低合金Hardox500耐磨钢组织和性能的影响,以得到硬度和冲击韧度的良好配合,满足衬板的使用要求。 采用DTA差热分析法和金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计、冲击实验机、磨损实验机等实验仪器设备,通过对Hardox500钢的显微组织和冲击断口形貌的观察,洛氏硬度、冲击韧度、淬透性和耐磨性等性能的测试,系统深入的研究了不同含量的铌和钼及热处理工艺对多元低合金mn13钢板组织和力学性能的影响。 实验结果表明:随着铌的加入,在铸态下,铌大部分以碳化物(Nb Ti)C的形式存在,可使晶粒细化;热处理后,试样中的铌部分溶入奥氏体中,可抑制晶粒长大,并提高钢的淬透性。同时,随着铌含量的增加,硬度和冲击韧度都不断提高,铌含量为0.06﹪时,经过900℃淬火+250℃回火后硬度达到54.5HRC,冲击韧度达到28.5J/cm<'2>。铌含量为0.06﹪的试样,厚度为120mm时,在900℃淬火能够完全淬透,具有良好的淬透性。试样的Hardox500耐磨性随着铌含量的增加显著提高,热处理后铌含量为0.06﹪的试样与不含铌相比耐磨性提高32.67﹪。 钼加入后,晶粒得到细化,力学性能也明显提高,钼一部分溶入奥氏体中,一部分以碳化物(Cr Mo Fe)<'7>C<,3>的形式存在。试样在铸态下的硬度随着钼含量的增加由38.5HRC提高到42.6HRC,试样经900℃淬火、250℃回火后,钼含量为0.8﹪的试样比钼含量为0.4﹪的试样增加了3.3HRC,呈现明显的强化效果。随着钼含量的增加,试样表现了良好的淬透性和淬硬性,并具有较高的抗回火脆性能力。 热处理研究表明:试验材料在经过900℃淬火、250℃回火后的组织为回火马氏体+少量残余奥氏体+极少量碳化物,获得了较高的强韧性。热处理后,冲击试样断口呈纤维状断口并存在大量韧窝,具有韧性断口特征。 根据本课题研究结果试制的衬板,尺寸约320×200×120mm,化学成分为C0.40~0.45﹪,Si1.0~1.5﹪,Mn 0.8~1.2﹪,Cr 1.8~2.2﹪,Mo 0.45~0.65﹪,Nb 0.05~0.07﹪,热处理工艺为淬火温度900℃,保温时间为3h,淬火介质是10号机油,回火温度250℃,保温时间6h。组织为回火马氏体+少量残余奥氏体,在衬板本体上取样得到的硬度值为52~56HRC,冲击韧度在35~45J/cm<'2>。
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