高锰钢铸态直接水淬的试用

高锰钢传统的水韧处理工艺是将铸件加热至900～1100℃,然后入水淬火处理。这种水韧处理容易造成表面脱碳,使其含碳量由1.25～1.3％降为0％,深度可达2～3mm,锰也可氧化0.5～0.7mm,由于表面氧化层,使铸件在反复冲击负荷下,性能明显下降。为了避免高锰钢铸件因加热而产生的不利因素,采用铸态直接水淬工艺。即首先在熔炼中控制Mn/C≥10,这意味着锰的含量相对高,易于获得稳定的奥氏体组织,对钢的冲击韧性及塑性有利。在水韧处理过程中,关键是掌握时间而控制铸件入水温度。     

合金化奥氏体中锰钢的研发与耐磨性能

为了提高高锰钢抗高冲击和强凿削磨损能力,在高锰钢的基础上,适当降低碳、锰含量,并加入适量的铬、钼、稀土等元素,研发了奥氏体合金化Mn8钢.常规Mn13钢作为对比试样进行了动载磨料磨损试验及磨损后磨面硬度和磨损质量损失分析,利用X射线衍射仪、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等材料测试技术分析了Mn8钢冲击磨损后磨面的相成分、组织形貌和微区成分组成.试验结果表明,Mn8钢奥氏体组织均匀,晶粒较细,碳化物以网状和短链状弥散分布在晶内,其力学性能优于Mn13钢,Mn8钢中添加了适量的铬和钼元素,阻碍了粒状碳化物的聚集,提高了材料的韧性,Mn8钢的耐磨性和硬度随着冲击磨损功的增大而增强.     

奥氏体化温度对铬钒合金化高锰钢组织和性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、MLD-10型动载磨料磨损试验机等探究了奥氏体化温度对铬钒合金化高锰钢微观组织、力学性能、耐磨性能的影响。试验结果表明,在奥氏体化温度为1070℃时,由于组织中含有较多点线状碳化物,试验钢的抗拉强度、屈服强度、硬度达到最大值,分别为831 MPa、460 MPa、256.6 HBW,冲击吸收能量较高,为70.9 J,其断裂形式为准解理断裂。在冲击磨料磨损试验过程中,随冲击功的增大,试验钢的耐磨性能先升高后降低,且在较高冲击功下,试验钢在1070℃奥氏体化时相较1100℃奥氏体化时表现出更加优异的耐磨性能。     

中碳低合金钢衬板耐磨料磨损性能研究

针对某矿山φ1.5m球磨机设计了一种低合金钢，研究了其耐磨料磨损性能，并测定了高锰钢表面硬度随冲击功的变化曲线；在冲击功不高的情况下，该钢的耐磨性能比高锰钢好，完全适合于湿式中小型球磨机的使用工况。     

15Mn26Al4低温钢焊接工艺试验

15Mn26A14钢含有C 0.13～0.19％,Mn24～27％,A13.3～4.7％,Si≤0.6％,P≤0.03％,S≤0.035,是一种稳定的奥氏体组织的钢,在深冷温度下(-196℃,-253℃)不发生ε或α马氏体相变,有很高的韧性,其冲击值达到25～30kg-m/cm~2。由于我国铬镍资源比较稀缺,在深冷设备上很多单位已经采用15Mn26Al4钢代替1Cr18Ni9Ti钢既减少了成本又达到了设计的要求。例如七二年大连光明化工研究所用15Mn26Al4钢的冷轧薄板     

含碳量对Mn8Cr2Si钢显微组织及性能的影响

研究了含碳量对Mn8Cr2Si钢显微组织、力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。利用光学显微镜(OM)对奥氏体晶粒的尺寸变化进行观察,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析冲击断口及磨损形貌。结果表明,随含碳量的增加,奥氏体晶粒逐渐细化,但当含碳质量分数超过0.8%时,晶粒开始粗化。由于奥氏体晶粒细化,其晶界总面积增大,应力集中降低,抑制了裂纹的形成与扩展。因此,奥氏体晶粒越细小,其力学性能越好,而力学性能的提升有助于提高其耐磨性能。分析发现,奥氏体晶粒尺寸同样影响Mn8Cr2Si钢的耐腐蚀性能,细化后的奥氏体晶粒能提高其耐腐蚀性能。当Mn8Cr2Si钢含碳质量分数为0.8%时,晶粒尺寸可细化到143μm,综合力学性能和耐腐蚀性能优异。     

回火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织及性能的影响

研究了不同回火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织及性能的影响,结果表明:试验钢在淬火回火态下组织以马氏体为主,另外还存在一些贝氏体和少量残余奥氏体.试验钢的硬度和冲击韧度随着回火温度的升高而降低,220℃回火处理后的试验钢综合力学性能最优.经由400h磨损试验后,在干态磨损条件下,低合金钢铸造履带板的耐磨性能比高锰钢提高了56%,而在有腐蚀介质的湿态磨损条件下,耐磨性能比高锰钢提高了22.5%.     

Nb-V合金化处理对高锰钢辙叉组织与性能的影响

本文研究了普通高锰钢Mn13的铌和钒合金化及其对组织和性能的影响。结果表明,由于大量非常细小而硬的Nb(C,N)和V(C,N)颗粒沉淀,Nb-V合金化高锰钢辙叉的晶粒比普通Mn13钢辙叉细化了1～2级。与普通ZGMn13辙叉相比,铌和钒合金化高锰钢辙叉的力学性能得到了有效改善,屈服强度、抗拉强度和冲击功分别提高了28%、11%和10%。性能的改善抑制了在使用期间由爆炸硬化引起的心轨水平裂纹的萌生。铌钒合金化高锰钢辙叉的使用寿命由原来的1.44亿吨提高到2.5亿吨以上。     

LNG储罐用高锰钢中厚板生产技术开发

为实现高锰钢良好的强韧性能匹配，对高锰钢中厚板进行了控轧控冷工艺试验，通过金相显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了高锰钢中厚板的显微组织，采用拉伸和冲击试验机测定了高锰钢中厚板的综合力学性能。结果表明：高锰钢中厚板显微组织为单相奥氏体，奥氏体晶粒尺寸为10～20μm,碳化物弥散分布在奥氏体晶界处，且奥氏体晶粒内部存在较大尺寸的孪晶；高锰钢中厚板纵向屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和-196℃冲击功分别为508 MPa、862 MPa、50.07%和124 J,高锰钢中厚板横向屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和-196℃冲击功分别为511 MPa、856 MPa、51.67%和97 J;奥氏体晶界处弥散分布的硬相(Cr, Mn)₂₃C₆型碳化物，可有效提高高锰钢中厚板的强度；孪晶诱导塑性(TWIP)效应产生大量形变孪晶，增加了均匀伸长率，是高锰钢主要的增塑机制；软相奥氏体中形成的机械孪晶促进位错滑移和增殖，同时产生较强的晶粒细化效应，是高锰钢主要的韧化机制。     

国内齿辊式破碎机常用齿板材料的组织和性能

通过组织观察、力学性能检测和磨损实验,对比研究了洗煤生产过程中齿辊式破碎机的国内4种常用齿板材料的组织和性能。结果表明,进口齿板材料的组织由板条马氏体和6.13%的残余奥氏体组成;高锰钢齿板的组织为单相奥氏体组织;ZG32CrMnSiNi2Mo齿板的组织由贝氏体铁素体板条和13.18%残余奥氏体组成;ZG22CrMnSiNiMo齿板为粒状贝氏体组织,组织中条型M-A岛比例较多,残余奥氏体量为14.9%。940℃淬火+200℃回火后,进口齿板材料具有最优的综合性能,硬度和冲击韧性分别为44.1 HRC和34.5 J;高锰钢齿板水韧处理后平均硬度为216.5 HB,冲击韧度为113.8 J;ZG32CrMnSiNi2Mo齿板900～940℃正火处理后,冲击韧度值略低于进口齿板的供货状态,但硬度高于进口齿板;960～1000℃正火处理后,ZG22CrMnSiNiMo齿板硬度略低于进口齿板材料,冲击韧度略高于进口齿板材料。选取进口齿板材料供货状态为标准,高锰钢齿板材料的相对耐磨性较低,仅为0.76;ZG32CrMnSiNi2Mo齿板材料经900～980℃正火处理后,耐磨性能较好,相对耐磨性为1...     

高钒高速钢的冲击磨料磨损性能试验

以高铬铸铁(Cr26及高锰钢Mn13Cr2为对比材料,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了高钒高速钢以鹅卵石为磨料时的冲击磨料磨损性能.结果表明,冲击功为0.5J时,高钒高速钢(V10)的耐磨性是高铬铸铁(Cr26)的2.1倍,是高锰钢(Mn13Cr2)的2.8倍.随13着冲击功的增大,高钒高速钢(V10)的耐磨性大幅下降,但其耐磨性仍高于高铬铸铁(Cr26)和高锰钢(Mn13Cr2).     

δ铁素体对马氏体钢冲击性能的影响

研究了δ铁素体对马氏体钢冲击性能以及合金元素分布规律的影响。结果表明,马氏体钢中的Nb、V、Si元素促进δ铁素体形成,C、Cu、Mn、N元素则会降低δ铁素体含量。δ铁素体集中在材料原奥氏体的晶界位置,将大大降低材料的力学性能。在原奥氏体内部形成的δ铁素体周围会聚集大量Nb元素,这会减少MX相的生成,大大降低材料韧性。     

镧含量对衬板用高锰钢组织和性能的影响

用光学金相显微镜、MLD-10型冲击磨损试验机及显微硬度计,研究了镧含量对衬板用高锰钢组织和性能的影响.结果表明,含有微量镧元素的高锰钢晶粒有所细化,在奥氏体基体中存在大量强化基体的碳化物;在低冲击功下,随着镧含量的增加,加工硬化程度增大,耐冲击腐蚀磨损性能增强.镧含量为0.1%改性高锰钢耐冲击腐蚀磨损性能最好,是一种优良的冶金矿山用湿式球磨机衬板用钢.     

小能量冲击磨损下中锰钢成分优选

通过对成分为(wt%):5～8Mn,0.6～1.2C,0～1.5Cu,0～1.0Cr范围中锰钢的小能量冲击磨损抗力、冲击韧性、加工硬化能力等进行的正交试验表明,含Mn6.5%、C1.2%的中锰钢有最佳的成本与性能配合。在试验条件下可比高锰钢抗磨损性提高80%;在小能量冲击磨损下表层有细针状马氏体析出,亚表层有大量滑移线形成,较高锰钢有更高的加工硬化能力。     

热处理工艺对Mn 10钢组织和力学性能的影响

为降低高锰TWIP钢的成本,提高Mn10钢的性能,研究了高铝含量的Mn10钢,使其经过退火热处理后,达到高Mn TWIP钢的力学性能。结果表明:试验钢在两相区650℃和750℃加热、保温1 h,两相区退火温度提高后,钢中残余奥氏体含量增加,残奥中的含碳量也随之升高。试验钢获得了可观的残余奥氏体量以及良好的力学性能,强塑积最高可达27 300 MPa%。     

高锰钢水面下手弧焊工艺特点——高锰钢水面下焊接研究之一

一、前言高锰钢是一种高合金钢,碳和锰的含量很高(C=1.1％左右,Mn=13％左右),在正确热处理(在1000～1050℃保温水淬)条件下具有特异的性能,组织为     

硼化物硬质相耐磨合金堆焊焊条的研究

该文研究的硼化物硬质相耐磨合金堆焊焊条为Cr－Mn－B合金系，堆焊层组织由奥氏体和含棚化物硬质相的共晶体组成，由于硼化物硬质相的硬度高，故含硼化物硬质相的共晶体在磨损过程中起到耐磨骨架作用，显著地提高了堆焊层的耐磨性。常温下的耐磨性能是高锰钢的3倍左右。在制砖机双轴搅拌器的叶片上实际运用考核中，比原45#钢淬火件提高寿命5倍之多。该合金系焊条不但具有良好的加工硬化效应，且有良好的机加工性能。     

耐磨低合金铸钢的研制

加入稀土合金及多种合金元素研制的耐磨合金铸钢,经过热处理工艺后,硬度和韧度高,耐磨性能好,成本低,在中、低冲击功工况下是高锰钢和高铬钢的理想替代材料.     

时效温度对超高锰钢组织及性能的影响

超高锰钢作为替代传统的高锰钢的耐磨材料,在高应力、高冲击工况条件下具备优异的抗磨性能,具有比传统高锰钢更高的奥氏体稳定性和水韧处理固溶能力,更快的加工硬化速率,较好的耐磨性.制定了5种不同时效温度的热处理工艺,研究时效温度对合金化超高锰钢的组织和性能的变化规律.实验结果表明:在时效温度为400～600℃,随着时效温度的...     

Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料磨损性能的研究

以45钢、钛铁、生铁等为主要原料,在大气环境下、利用中频感应电炉、通过添加含氮附加物、采用原位反应铸造法制备了Ti(C,N)颗粒增强铁基复合材料。研究了所制备复合材料的油润滑摩擦磨损性能、干摩擦磨损性能以及冲击磨料磨损性能。结果表明,在有润滑和无润滑条件下的干摩擦,复合材料的耐磨性能都远大于正火45钢;在中、低冲击工况下,复合材料磨料磨损性能优于高锰钢和高铬铸铁。