熱處理對(duì)高強(qiáng)度耐磨板組織和性能的影響

  高強(qiáng)度耐磨板主要以碳化物強(qiáng)化的奧氏體合金鋼。在300℃以下具有良好的耐磨性能,在500℃下具有良好的抗氧化性,廣泛應(yīng)用于礦山、機(jī)械、工程等器械的耐磨部件加工。但普通耐磨板普遍存在屈服強(qiáng)度不高,影響材料的使用壽命,因此,為充分發(fā)揮材料的性能潛力,獲得理想的性能指標(biāo),確定最佳的工藝參數(shù),冶金工作者研究了不同固溶與時(shí)效處理對(duì)高強(qiáng)度耐磨板組織和性能的影響。

  試驗(yàn)用高強(qiáng)度耐磨板冶煉工藝采用非真空感應(yīng)加電渣重熔,其主要化學(xué)成分見(jiàn)表1所示。軋制前將鋼材在三段連續(xù)式煤氣加熱爐內(nèi)加熱,軋制過(guò)程分別在現(xiàn)場(chǎng)Φ420mm×3mm、Φ320mm×3mm和Φ250mm×5mm軋機(jī)上進(jìn)行,軋制成Φ25mm的圓鋼。軋制過(guò)程因該品種咬入困難,加熱溫度采用上限溫度1160℃控制,為了得到良好的晶粒度,終軋溫度控制在≤850℃,軋后采用風(fēng)冷收集。軋后在輥底式煤氣爐內(nèi)進(jìn)行退火,選用箱式電阻爐進(jìn)行不同溫度的固溶與時(shí)效處理。在WDW3300型電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試;采用40MAT金相顯微鏡觀察顯微組織,金相侵蝕劑為硫酸銅鹽酸水溶液。

  表1 試驗(yàn)用高強(qiáng)度耐磨板的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)

表1

  結(jié)果表明

  (1)固溶處理對(duì)耐磨板的力學(xué)性能有顯著的影響,固溶溫度越高,基體的合金化程度越高,越有利于時(shí)效強(qiáng)化相的析出,特別是溶入基體中的強(qiáng)化合金元素W、Mo等含量,并增加合金的性能穩(wěn)定性。但固溶處理溫度過(guò)高,使合金的晶粒迅速長(zhǎng)大,使強(qiáng)度和塑性降低,綜合分析,固溶處理溫度確定1170℃為好。

  (2)在固溶處理效果理想的前提下,確定合理的時(shí)效溫度即保溫時(shí)間,能夠達(dá)到高強(qiáng)度耐磨板的強(qiáng)度最佳指標(biāo)。該合金在1170℃固溶后760℃時(shí)效保溫5h可以獲得最佳力學(xué)性能。