热轧奥氏体中锰耐磨钢的磨料磨损性能研究

以热轧BTW中锰钢板为实验材料,借助ML-100磨料磨损试验机,研究以煤泥粉为软质磨料和石英砂为硬质磨料时其磨料磨损性能,利用SEM分析其磨损机制。实验结果表明,软质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢和高锰钢的相对耐磨性低于马氏体耐磨钢,硬质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢的相对耐磨性高于高锰钢和马氏体耐磨钢,因此热轧中锰钢更适用于硬质磨料磨损工况;无论软质和硬质磨料磨损工况,热轧中锰钢的加工硬化均高于热轧高锰钢,表现出更好的加工硬化性能。煤泥粉软质磨料对热轧中锰钢的磨损机制表现为微观切削磨损,伴随局部的疲劳剥落;石英砂硬质磨料对热轧中锰钢的磨损机制则为典型的凿削磨损和微观切削磨损。     

奥氏体中锰钢的冲滚磨料磨损性能研究

为寻找一种中低冲击载荷下具有良好耐磨性能的奥氏体中锰钢,以提高刮板输送机中部槽的耐磨性能和使用寿命,选择热轧奥氏体中锰钢Mn8,利用M2000摩擦磨损试验机研究其冲击滚动磨料磨损性能;结合SEM、XRD和TEM等测试手段,分析Mn8钢的磨损和强化机制。研究表明:在相对较低的冲滚载荷下,Mn8钢就能形成一定厚度的硬化层,且硬化层的厚度和耐磨性随载荷的增大而增大,同时体积磨损率变低。Mn8钢的磨损机制为凿削、犁沟等塑性变形以及交变应力导致的疲劳脆性剥落;Mn8钢的加工硬化机制是产生了高密度的位错缠结塞积(位错胞、层错)、形变诱导马氏体以及形变孪晶,从而使其在磨损过程中得到强化。     

爆炸硬化处理对高锰钢冲击磨损性能影响的研究

对Mn13Cr2高锰钢进行了爆炸硬化处理。并分别以玻璃砂、鹅卵石为磨料，在MLD．10动载磨料磨损试验机上对比研究了爆炸前、后Mn13Cr2高锰钢的冲击磨损性能。实验结果表明：在低硬度磨料（玻璃砂）冲击磨损时，爆炸硬化使高锰钢的冲击耐磨性提高20％-40％。在高硬度磨料（鹅卵石）冲击磨损时，在冲击功小于1．7J的条件下，爆炸硬化使高锰钢的冲击耐磨性提高30—50％。在冲击功大予1．7J的条件下，爆炸硬化则使高锰钢的冲击耐磨性降低。爆炸硬化使高锰钢表层硬化和冲击韧性降低是冲击耐磨性发生变化的主要原因。在冲击磨损条件下，爆炸硬化前、后高锰钢磨损面均出现磨料嵌入物及犁沟、凿削坑和剥落坑等形貌特征。爆炸硬化高锰钢适用予低硬度磨料的冲击磨损及高硬度磨料的低冲击功冲击磨损的工况条件。     

装载机用低合金耐磨钢磨料磨损性能研究

基于物理模拟研究方法,采用ML-100销-砂纸盘磨料磨损试验机研究3种装载机铲斗常用低合金耐磨钢抵抗磨料磨损性能的相对优劣,并采用光谱仪、万能试验机、冲击试验机、布氏硬度计、金相显微镜和扫描电子显微镜等试验分析了3种低合金耐磨钢NM400、NM400E、22SiMn2TiB的合金成分、金相组织、机械性能和磨料磨损试样表面形貌。磨料磨损试验中以Q345B作为标准试样。结果表明,NM400的相对耐磨性为1.22,NM400E的相对耐磨性为1.47,22SiMn2TiB的相对耐磨性最好,达到了1.52。通过试样磨损表面形貌分析磨损机理认为,低合金耐磨钢的硬度增加,使磨粒嵌入耐磨钢表面的深度变浅,减小犁削作用造成的材料损失,从而有效提升其耐磨性,硬度是决定磨料耐磨性能优劣的关键因子,试验中22SiMn2TiB的硬度最高,抵抗磨料磨损性能最好。通过优化合金成分提高强韧性开发的NM400E,在提升表面硬度的同时保证材料充分的韧性,能够减少磨损过程的犁脊被切断造成的材料损失。在低冲击的磨料磨损工况下,相对耐磨性较NM400有明显提高,并接近于22SiMn2TiB的水平。     

GCr15钢耐冲击磨料磨损性能试验研究

为探究GCr15钢作为耐磨材料在分体式捣镐上的运用，对GC，15钢进行了冲击磨料磨损试验研究。通过对比不同热处理工艺、不同磨损时间条件下GCr15钢的平均磨损失重来评价其耐磨性。通过分析磨损表面形貌来探讨其磨损的机理。研究结果表明，GCr15钢在850～860℃淬火，300～320℃回火2h的热处理工艺下具有一定的塑性以及良好的耐磨性，能够很好地满足分体式捣镐镐靴对材料性能的要求。     

新型马氏体耐磨钢的冲击磨料磨损性能

对自行研制的新型ADVANS 450W马氏体耐磨钢分别进行了(900,1 050,1 200)℃×0.5 h油淬+300℃×2 h空冷处理,然后在MLD-10型动载磨料磨损试验机上,在3.5 J冲击能量下分别进行了石英砂和棕刚玉磨料下的冲击磨料磨损试验,并与ZGMn13钢进行了对比;用X射线衍射仪测定了试验前后钢中残余奥氏体含量的变化,用扫描电镜分析了磨损机理。结果表明:在900℃奥氏体化淬回火得到的试验钢能够获得较高的硬度,强韧性匹配较理想,在不同类型磨料下其耐磨性都优于其它处理条件和ZGMn13钢的,磨损试验后磨损面硬度明显提高,且存在一定深度的塑性变形层,钢中的残余奥氏体转变为马氏体;在棕刚玉磨料下,磨损机理以显微切削为主,在石英砂磨料下,磨损机理以塑变疲劳为主。     

冷轧高锰钢耐磨性及磨损机制研究

通过对高锰钢进行冷轧变形,考察了不同变形量下冷轧高锰钢的硬度变化,利用自制三体磨料磨损试验机测试了不同磨料磨损工况下,固溶态及其冷轧态的磨损特性。结果表明,冷轧变形可以大幅提高高锰钢的硬度。在软磨料的磨损条件下,冷轧变形可以有效提高高锰钢的耐磨性;在硬磨料的磨损条件下,冷轧变形对耐磨性没有贡献。利用M M Khruschov的磨损区域理论和E Rabinnowicz的磨损模型解释了在软磨料磨损条件下,冷轧变形提高高锰钢耐磨性的机制;同时利用K H ZumGahr的磨损模型解释了在硬磨料磨损条件下,冷轧变形对高锰钢耐磨性没有贡献的机制。     

WC颗粒增强铁基表面复合材料的三体磨料磨损性能研究

设计、制备了一台三体磨料磨损实验机，对该实验机进行了重现性实验。以高铬铸铁为标样，利用该磨损实验机分别考察了WC颗粒体积分数、载荷与表面复合材料相对耐磨性能之间的关系。实验结果表明：本实验机的测试性能是可靠的；复合材料的三体磨料磨损性能与高铬铸铁标样相比有较明显的提高，在同一载荷下．复合材料的相对耐磨性能随着WC颗粒体积分数的增大呈先升高后降低的变化规律，WC颗粒体积分数为27％的复合材料相对耐磨性最高，达到高铬铸铁的5．12倍；而对于同一种复合材料，随着载荷的增大，其相对耐磨性呈增加趋势，其中WC颗粒体积分数为27％的复合材料增加最为明显；复合材料的三体磨料磨损机理为WC对周围组织的屏蔽作用，失效方式为WC颗粒因疲劳而片状剥落。     

羧酸基表面活性剂对磁流变液摩擦磨损性能的影响

以羰基铁粉为磁性颗粒,SiO2为触变剂,油酸、硬脂酸、月桂酸、二聚酸、聚丙烯酸分别作为表面活性剂,制备硅油基磁流变液;采用MMW-1P型多功能摩擦磨损试验机考察表面活性剂对磁流变液摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察钢球磨痕表面形貌,分析硅油基磁流变液的摩擦机制。实验结果表明,羧酸基类表面活性剂的加入增加磁流变液的黏度,影响其摩擦学性能, 但磁流变液的磨损机制仍为典型的三体磨粒磨损。研究的5种表面活性剂中,硬脂酸、月桂酸减摩抗磨效果较好。     

异步轧制对高锰钢组织与性能的影响

用异步轧制技术和冷轧的方法对铸态水韧处理的高锰钢进行可控轧制处理,并对其显微组织与性能进行了研究.结果表明:随轧制变形量的增加,奥氏体高锰钢组织内部出现大量的高密度孪晶组织,加工硬化性能大大提高,抗冲击磨损能力提高,高锰钢耐磨性能更好.     

残余奥氏体量对高钒高速钢滚动磨损性能的影响

对不同热处理下的高钒高速钢,采用X射线衍射仪测量其残余奥氏体量,利用滚动磨损试验机测量其耐磨性,分析了残余奥氏体量对其力学性能及滚动磨损性能的影响。研究结果表明：高钒高速钢成分为3.04C,8．80V,3．87Cr,2．98Mo时,热处理对基体的显微组织的影响主要表现为马氏体和残余奥氏体的相对变化量上;残余奥氏体量增加,其滚动耐磨性升高,并呈开口向上的二次曲线关系,但耐磨性数据波动范围明显加大;残余奥氏体量与硬度呈开口向下的二次曲线关系,与冲击韧性近似呈直线关系。在本试验条件下,综合考虑残余奥氏体量对其滚动耐磨性、耐磨性数据波动范围及力学性能的影响,残余奥氏体量以45％～55％（体积分数）为宜,其相应的淬火温度为950～1050℃,回火温度为450～550℃。     

准贝氏体铸钢磨粒磨损性能研究

研究了铸造贝氏体钢的磨粒磨损性能。结果表明,该钢具有较高的耐磨性,经与高锰钢耐磨性对比试验,准贝氏体铸钢可以代替高锰钢作为耐磨件     

变质高碳硼钢的冲击磨料磨损行为研究

对高碳硼钢进行稀土变质处理,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了变质高碳硼钢的冲击磨料磨损性能,并与高铬铸铁(Cr26)进行了比较.结果表明,适量稀土元素的加入,能有效提高高碳硼钢的耐磨性和冲击韧度;冲击功为2.0 J时,变质高碳硼钢的耐磨性不如高铬铸铁,冲击功为2.5 J时,变质高碳硼钢的耐磨性相当于高铬铸铁(Cr26);在磨损过程中,高碳硼钢的冲击磨损机制主要是塑性变形及疲劳剥落,切削所占的比例较小.     

高硼抗磨不锈钢的研究和应用

在普通奥氏体不锈钢中加入超过1.0%（质量分数）的硼,铸态下获得了奥氏体基体上分布着高硬度硼化物的复合组织。借助光学显微镜、扫描电镜、电子探针、能谱分析、X射线衍射和维氏硬度测量等手段,研究了硼化物的组成以及合金元素在硼化物和金属基体中的分布情况,并研究了高硼抗磨不锈钢高温固溶后的显微组织和性能的变化情况。结果发现硼化物的主要组成是Fe、Cr、B,另外还含有少量的Ni、Mn、C,Si基本不溶于硼化物中,硼化物硬度超过HV1500。经高温固溶处理后,硼化物不分解,但出现局部溶解现象,使奥氏体中B的固溶度增加,促使高硼抗磨不锈钢硬度提高8.54%。高硼抗磨不锈钢用于制造锌液输送管道,使用寿命比普通不锈钢提高1.5-1.8倍。     

变质中锰耐磨钢的性能与应用

通过稀土、镁和钛对Mn6钢进行复合变质处理，使其铸态组织明显细化；利用铸造余热对变质Mn6钢铸件进行水韧处理，可简化铸件的生产工艺，降低生产成本；由此获得了具有优异耐磨性能的中锰铸钢，在低冲击功磨损条件下其耐磨性比普通Mn13钢提高80％。经过秦皇岛港务局大量应用，收到了显著的综合效益。     

高锰钢磨损及变质处理技术研究概况

从高锰钢耐磨材料发展现状、磨损机理和失效形式展开论述,对提高高锰钢性能不同方法进行讨论.将不同的强化处理机制进行分析,其中变质处理工艺简单,易在制造生产业推广.通过对高锰钢的研究可知:根据铁碳锰三元图可得在不同的温度区间钢液的组织不同,加入不同合金可以改变其奥氏体区.高锰钢失效会影响使用寿命和经济效益,为解决该问题提供...     

22Mn2SiVBS热轧无缝钢管控冷时的组织与性能

设计研发了一种空冷贝氏体钢22Mn2SiVBS,作汽车半轴套管用钢;热轧制成管坯后观察其显微组织.结果表明:在奥氏体晶界处有一定量断续网状铁素体析出,降低了钢的力学性能;钢的组织为均一的贝氏体,抗拉强度900 MPa,硬度301 HB,满足使用要求.通过对试样的重新加热控制冷却试验,分析研究了钢的组织、力学性能和加热控制冷却工艺三者之间的关系,提出了使该钢获得均匀贝氏体和良好力学性能的措施.