耐磨钢中Ti的析出行为及其对冲击磨损性能的影响

研究了不同Ti含量(0.03 mass%和0.15 mass%)的耐磨钢中Ti的析出行为及其对冲击磨损性能的影响。结果表明：低Ti含量钢中的大尺寸析出相占比明显低于高Ti含量钢;亚微米级/微米级(Ti, Mo)N析出相在温度较高的液相或者液/固两相区析出,多呈尖锐棱角的不规则多边形或矩形;纳米级(Ti, Mo)(C,N)析出相在温度较低的固相区析出,多为细小的近球状。低Ti含量钢的冲击磨损性能优于高Ti含量钢,亚微米级/微米级(Ti, Mo)N析出相使材料断裂的临界应变能降低,基体和析出相分离所需的应力下降,容易产生微裂纹,导致在冲击磨损过程产生大量犁削;纳米级(Ti, Mo)(C,N)析出相使基体的应变能低于裂纹扩展所需要的界面能,能够阻止在冲击磨损过程中产生的切削,使得耐磨性增加。     

中锰铸态耐磨钢的冲击磨损性能

研究了冲击载荷大小对中锰铸态耐磨钢的冲击磨损性能的影响。结果表明，与高锰钢试样相比，当冲击载荷≤1．5J时，铸态耐磨钢有较好的耐磨性。     

NM500耐磨钢的QLT热处理工艺

对NM500耐磨钢进行940℃淬火+两相区淬火+回火(QLT)热处理,研究了两相区淬火温度(820～880℃)和回火温度(200～600℃)对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,在两相区淬火温度从820℃升至880℃的过程中,试验钢为马氏体和铁素体双相组织,且铁素体含量逐渐降低,马氏体含量增多,试验钢的强度和硬度提高,-40℃冲击吸收能量从67 J降低至33 J。在870℃两相区淬火,200～600℃范围内回火时,随回火温度的升高,板条马氏体和残留奥氏体逐渐分解,碳化物形态和分布发生变化;试验钢抗拉强度和硬度逐渐降低,低温冲击性能先降低后升高,试验钢达到良好强韧性匹配的回火温度区间为200～250℃。     

热处理工艺对NM400耐磨钢性能的影响

通过拉伸实验和冲击实验分析了热处理工艺对NM400耐磨钢力学性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,强度值都先升后降,而伸长率的变化则是200℃回火比淬火态钢板高,随回火温度升高,伸长率也是先升后降。冲击试验结果表明,钢板的冲击断口形貌主要为大量解理断口或准解理断口,部分试样存在有少量纤维状断口,它表示具有良好的韧性。     

三种热处理工艺对低合金耐磨钢组织和磨损性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜等研究了低合金耐磨钢经低温回火、循环热处理、一步配分热处理后的显微组织,采用磨粒磨损试验机测试其磨损质量.结果表明:试验钢经低温回火后的组织为板条马氏体加少量析出相;循环热处理的试验钢的马氏体板条消失,在原奥氏体晶界上和基体处均有碳化物析出相;淬火配分热处理的试验钢中的马氏体板条比较明显,并有少量的残留奥氏体.能谱成分分析可知,不同热处理工艺后试验钢中的微米尺寸的析出相主要是(Ti,Nb)C,球形与椭球形纳米尺寸析出相是(Ti,Nb,V,Mo)C.淬火加200℃低温回火处理的试验钢的硬度为46.5 HRC,循环热处理的试验钢的硬度最低,为31.48 HRC,淬火加一步配分热处理的试验钢的硬度为44.84 HRC.磨粒磨损实验结果表明,淬火加200℃低温回火处理后的试验钢的耐磨损性最佳,淬火加配分处理的试验钢的磨粒磨损性能与淬火加低温回火的试验钢相差不大,循环热处理的试验钢的磨粒磨损性能较差.     

铸造烧结工艺对ZTA陶瓷力学性能和三体磨损性能的影响

铸造烧结法制备ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料工艺过程中,ZTA陶瓷增强体的性能演变直接关系到复合材料的综合性能。本文研究了铸造烧结工艺对ZTA陶瓷组分和力学性能的影响,对比了热处理态ZTA陶瓷与高铬铸铁的三体磨损性能。结果表明:铸造烧结各工艺段,ZTA陶瓷都由t-ZrO_2相、α-Al_2O_3相和少量m-ZrO_2相组成,铸造烧结工艺对ZTA陶瓷密度影响较小,但对抗弯强度和硬度的影响较大;热处理态ZTA陶瓷硬度是高铬铸铁的2.65倍,三体磨料磨损性能是高铬铸铁的1.52倍。     

冷却工艺对低合金耐磨钢 NM400的组织性能影响

对低合金高强度耐磨钢 NM400进行两种不同的轧制冷却工艺研究：前端集中冷却和稀疏冷却。采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、SANSCMT5105电子万能试验机和 HV9250仪器化落锤式冲击试验机,研究了两种不同轧制工艺下 NM400的组织和析出物的演变规律以及对应的力学性能的变化。试验结果显示：两种冷却工艺条件下 NM400的组织基本相同,均以粒状贝氏体为主。第一种冷却条件的冷速较大,组织有由粒状贝氏体向板条贝氏体转变的趋势,且析出物尺寸较大;第二种冷却条件的冷速较低,组织中存在先共析铁素体,且析出物尺寸较小。含有板条贝氏体组织的强度较高,达到 637.5MPa,含有先共析铁素体的组织－20℃低温冲击功较高,达到了167J。     

等温淬火球墨铸铁冲击磨料磨损性能的研究

在玻璃砂为磨料、冲击磨损条件下,对不同的ADI耐磨性机理进行了研究,结果表明,其耐磨性随奥氏体化温度(850~950℃)和等温温度(260~380℃)的升高而下降;420℃等温时,其耐磨性比380℃时略有回升。其冲击磨损机理是冲击塑性变形磨损、切削和破裂共同作用的过程。     

含碳量对低合金耐磨钢冲击磨损耐磨性的影响

随含碳量的增加，低合金耐磨钢热处理后的组织逐渐由板条马氏体转变为板条马氏体＋片状马氏体混合组织，且片状马氏体的数量增多，同时，二次碳化物增加，导致该材质的硬度增加，冲击韧性下降。其三体冲击磨损耐磨性需要较高硬度与良好韧性的配合。在中等冲击载荷条件下，中碳低合金耐磨钢具有最佳的冲击磨损耐磨性，可以作为锤式破碎机锤头和球磨机衬板的材质     

热处理工艺对TC4钛合金冲击磨损性能的影响

研究了退火和固溶时效处理对热轧态TC4钛合金的力学性能和组织的影响,并考察了其冲击磨损性能。结果表明:退火处理后试样组织中转变β相增加,强度、塑性和韧性均较热轧态有所提升;而固溶时效处理后试样组织的晶粒细化且尺寸更为均匀,同时具有最高的强度,而塑性和韧性则较热轧态有所降低。经过10 h的冲击磨损试验后,退火态试样的磨损率最低,而固溶时效态试样的磨损率最高。通过磨损断口观察发现退火态试样表面冲刷犁沟较短,且终点处存在合金的塑性堆积,同时磨损面组织发生塑性变形,晶粒延展拉长。退火态试样较高的塑性和韧性有助于吸收冲击能量,因此表现出较好的耐冲击磨损性能。     

低合金耐磨钢板NM600组织及其磨损性能研究

对一种新型高级别低合金高强度耐磨钢NM600进行热处理实验,研究了淬火温度和回火温度对实验钢组织和力学性能的影响,并分析了最优工艺条件下实验钢的磨损性能。结果表明：当淬火温度为880 ℃,回火温度为180 ℃时,实验钢力学性能最优,其中维氏硬度、抗拉强度、伸长率和-40 ℃冲击功分别为628 HV、2 000 MPa、7.3%、27.8 J,实验钢组织为典型的板条马氏体结构,马氏体板条内部及其板条界面上分布着细小均匀的碳化物。三体冲击磨损实验结果表明：工艺优化后的实验钢的耐磨性能与瑞典SSAB公司生产的HARDOX600相近,是NM400钢的1.376倍,抗磨损性能良好。     

Nb-Mo、V微合金元素对NM500超高强度耐磨钢板组织与性能的影响

研究了Nb-Mo、V不同成分体系对NM500超高强度耐磨钢板组织与性能的影响.结果表明,通过降低精轧温度,实现未再结晶轧制,得到平整钢板,两种成分体系的NM500耐磨钢板经不同温度回火,随着回火温度的升高,钢板韧性得到改善,但强度和硬度呈先增后降趋势.在200℃回火,两种成分体系的试验钢可获得优良的综合力学性能.     

耐磨管道用低合金耐磨钢的组织与性能

设计了4种不同成分的耐磨管道用低合金耐磨钢,通过轧态组织观察、力学性能、耐磨性能的测试,并对其热处理工艺进行研究。结果表明：性能最佳的成分为0.30%C、1.37% Mn、0.72% Si、0.92% Cr、0.31% Mo的耐磨钢试样轧态组织为板条状马氏体、少量贝氏体、部分珠光体的整合组织,其最佳热处理温度为淬火850 ℃,回火420 ℃,经该热处理工艺处理后,硬度达到47 HRC、冲击吸收能量64 J,符合产品性能要求,可批量生产。     

一种改善耐磨高锰钢碳化物形态的热处理工艺

探讨一种改善耐磨高锰钢碳化物形态的热处理工艺。结果表明,水韧处理结合高压热处理和常压热处理可以有效地改善耐磨高锰钢组织中析出碳化物形态及分布,经水韧处理后再经5 GPa、650℃保温30 min的高压热处理和750～800℃保温60 min的热处理,耐磨高锰钢可获得弥散分布的颗粒状和短条状碳化物。     

热处理工艺对NM500耐磨钢组织和性能的影响

试验室对Nb-Mo、V不同成分体系的NM500超高强度耐磨钢板轧后进行在线淬火,经过不同温度再加热淬火,观察和分析钢板的显微组织,分析不同微合金元素的成分体系对NM500钢组织性能的影响,得到的NM500试验钢板综合性能理想。     

碳含量对低合金耐磨钢组织及耐磨性的影响

研究了碳含量分别为0.31%、0.38%和0.50%的低合金耐磨铸钢热处理后的组织、强韧性及不同磨损条件下的磨损性能。结果表明,试验钢经950℃淬火及250℃回火,显微组织均以板条马氏体为主,随含碳量的增加,组织有所粗化,并且有片状马氏体出现。试验钢的硬度随碳含量的增加而增加,但韧性下降。磨损试验结果表明,冲击磨料磨损条件下,主要表现为凿削磨损,碳含量为0.38%的试验钢具有较好的耐磨性;静磨料磨损条件下,主要表现为切削磨损,耐磨性主要受硬度的影响,碳含量为0.50%试验钢具有较好的耐磨性。     

基于温度-组织-应力三场耦合的耐磨钢淬火工艺

通过实验测定了TNM360耐磨钢在20~900℃范围内的比热容和热导率;测定了耐磨钢的等温转变曲线(TTT曲线)以及100~1000℃之间每隔100℃的真应力真应变曲线以及马氏体相变膨胀曲线,计算得出马氏体转变相关系数;针对10 mm厚耐磨钢板,设计3种淬火冷却工艺:第一与第二冷却工艺相比,钢板运行速度相同,冷却器开启组合不同;第一与第三冷却工艺相比,冷却器开启组合相同,而钢板运行速度不同。并利用Ansys和Matlab对冷却过程的温度场、组织场以及应力场进行模拟计算。结果表明:TNM360耐磨钢3种工艺终冷温度均在技术要求范围内,终冷后组织均为马氏体及少量残留奥氏体,但在冷却器全开,钢板运行速度为1.6 m/s,淬火后残余应力及应变最小,板形最好。     

NM500耐磨钢的奥氏体转变

研究了500 HBW级别耐磨钢板的相变规律、微观组织和力学性能。结果表明：给定钢的化学成分,淬火冷却速度的变化会强烈影响奥氏体淬火后的组织结构和力学性能。研究的钢种冷速从3 ℃/s变化到55 ℃/s,钢的维氏硬度从341 HV10提高到596 HV10,对应抗拉强度变化范围 979~1690 MPa,强度和硬度随冷速增加而提高。分析主要原因是室温组织结构从低冷速下的铁素体珠光体逐渐变成了较高冷速下的贝氏体或马氏体。     

Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢耐腐蚀磨损性能研究

为提高腐蚀磨损条件下耐磨钢使用寿命,通过浸泡试验、磨损试验和腐蚀磨损试验以及微观组织表征方法,研究了Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢的耐腐蚀性能、耐磨损性能、耐腐蚀磨损性能以及表面特征,并探讨了腐蚀与磨损相互作用机理。结果显示,纯腐蚀、纯磨损以及腐蚀与磨损交互作用分别占腐蚀磨损总量的0.2%、82.9%、16.9%,表明在腐蚀条件下磨损性能恶化,磨损过程中材料表层状态发生变化使腐蚀与磨损相互促进,是产生腐蚀与磨损交互作用的主要原因,降低腐蚀与磨损的交互作用,有利于提高耐腐蚀磨损性能。     

Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢耐腐蚀磨损性能研究

为提高腐蚀磨损条件下耐磨钢使用寿命，通过浸泡试验、磨损试验和腐蚀磨损试验以及微观组织表征方法，研究了Ni-Cr-Mo合金化HB500级耐磨钢的耐腐蚀性能、耐磨损性能、耐腐蚀磨损性能以及表面特征，并探讨了腐蚀与磨损相互作用机理。结果显示，纯腐蚀、纯磨损以及腐蚀与磨损交互作用分别占腐蚀磨损总量的0.2%、82.9%、16.9%，表明在腐蚀条件下磨损性能恶化，磨损过程中材料表层状态发生变化使腐蚀与磨损相互促进，是产生腐蚀与磨损交互作用的主要原因，降低腐蚀与磨损的交互作用，有利于提高耐腐蚀磨损性能。