碳含量对ZG31Mn2Si组织和性能的影响

作为新型低合金耐磨钢,根据其硬度和冲击韧度,硅锰钢一定程度上可替代高锰钢,用作圆锥衬板材料,以提高衬板性能并降低成本。研究了ZG31Mn2Si在890℃正火预处理+890℃淬火+200℃回火的热处理条件下,含碳量在0.2%~0.55%之间时对其显微组织和力学性能(硬度和冲击韧度)的影响。结果表明:当合金的含碳量逐渐增加时,组织中的残余奥氏体量逐渐减少,板条马氏体中逐渐出现少量针状或片状马氏体;随含碳量增加,合金硬度逐渐提高,而冲击韧度整体呈下降趋势。ZG31Mn2Si碳含量为0.30%时,最大硬度值HRC 47,冲击韧度值33 J/cm2,综合性能最优。     

ZG31Mn2Si硅锰钢圆锥衬板组织与性能研究

通过感应炉熔炼和吹氩精炼制备了ZG31Mn2Si,研究了ZG31Mn2Si的熔炼工艺及热处理工艺对其显微组织和硬度及冲击韧度的影响。结果表明:采用890℃正火+890℃水淬+200℃低温回火的热处理工艺,钢的显微组织为细小的板条状马氏体和少量呈薄片状分布在马氏体周围的残余奥氏体。其硬度和冲击韧度得到最佳匹配值,分别为47 HRC和41.25 J/cm2,基本达到了圆锥衬板的使用要求,完成了实验的预定目标。     

不同碳含量对中碳低合金钢分级等温淬火组织与性能的影响

以Si、Mn合金钢为对象,研究了不同含碳量对中碳低合金钢分级等温淬火组织和性能的影响,分析贝氏体、马氏体含量与实验钢性能的关系。结果表明,增加含碳量,实验钢中下贝氏体含量下降,马氏体含量增加,实验钢硬度增加,冲击韧度降低;在中碳低合金钢中降低下贝氏体含量或增加马氏体含量可以提高材料硬度,但会引起其冲击韧度的下降。当碳含量在0.48%~0.50%时(下贝氏体含量为30%~40%、马氏体含量为40%~50%),贝/马复相组织强韧性匹配较好,材料具有优异的综合力学性能。     

新型含碳化物马氏体球墨铸铁的热处理工艺

设计了一种新型含碳化物马氏体球墨铸铁材料,并对该材料进行了不同奥氏体化温度的热处理。结果表明：经不同温度奥氏体化后,新型铸铁的组织均为细针状马氏体+孤立分布的硼-铬碳化物+球状石墨组织。奥氏体化温度在820～890 ℃范围变化时,随奥氏体化温度的升高,该铸铁的硬度增大,冲击韧度减小;奥氏体化温度高于890 ℃时,硬度和冲击韧度均减小。奥氏体化温度为890 ℃时,试验铸铁硬度和冲击性能达到良好的匹配。     

奥氏体化保温时间对ZG30CrMn2Si2MoNi铸钢组织和力学性能的影响

ZG30CrMn2Si2MoNi在1080℃奥氏体化保温不同时间的组织为贝氏体铁素体和残留奥氏体,随保温时间延长,抗拉强度、硬度先提高后降低,冲击韧度先降低后提高,在保温时间为1h时,强度、硬度达到最高而冲击韧度最低,之后随着奥氏体化时间延长,强度、硬度降低而冲击韧度提高.随保温时间的延长,ZG30CrMn2Si2MoNi组织中的残余奥氏体量增加.     

高温扩散退火对ZG31Mn2SiREB钢组织及性能的影响

以履带板用钢ZG31Mn2SiREB为研究对象,在880℃正常淬火前对其进行1200℃高温扩散退火预处理,研究了预处理工艺对其淬火组织和力学性能的影响。结果表明:ZG31Mn2SiREB钢铸态组织粗大不均,直接淬火后组织及显微硬度分布极不均匀,冲击韧度较低;经高温扩散退火预处理后,最终组织均匀细小,显微硬度分布均匀,冲击韧度明显提高。     

ZG28CrMn2VB钢的成分设计及热处理工艺研究

设计了低合金耐磨钢ZG28CrMn2VB的化学成分,并研究了热处理工艺对其力学性能和显微组织的影响。结果表明:当水冷淬火温度从850℃升高到910℃时,淬火后试样的硬度从31 HRC逐渐增加到37.5 HRC,冲击韧性从38.9 J·cm~(-2)降低到28.4 J·cm~(-2);890℃水淬+200℃回火后的试样具有最佳的力学性能,其显微组织是板条马氏体。在低应力冲击环境下,ZG28CrMn2VB钢具有优良的抗摩擦磨损性能。     

自生TiC颗粒增强低合金钢基复合材料的组织

通过加入一定量的Mn、Si合金元素,使得TiC颗粒增强低合金钢基复合材料在湿砂型铸造条件下具有自淬火特性,获得单一马氏体组织或马氏体和珠光体的混合基体组织.经过热处理后,基体获得单一马氏体组织.含2.71% Ti的复合材料铸态最高硬度达到55 HRC,热处理硬度59.9 HRC,冲击韧度达到9.17 J/cm2.     

热处理工艺对20CrNi2Mo合金钢组织和力学性能的影响

研究了淬火和回火工艺对20CrNi2Mo合金钢组织和力学性能的影响。结果表明:淬火温度低于890℃,随淬火的温度升高,硬度变化不明显。淬火温度一定,随回火温度升高,冲击值先降低后升高。经890℃淬火+230℃回火,组织主要为板条马氏体,材料获得最佳的硬度和冲击韧度。经SEM分析,冲击断口断裂方式主要为韧性断裂。     

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1.19~1.23;ZG22CrMnSiNiMo齿板材料经920~1000℃正火处理,耐磨性能介于进口齿板材料和ZG32CrMnSiNi2Mo齿板材料之间,相对耐磨性为1.10~1.13。     

Si含量对Fe-Cr耐磨合金钢组织与性能的影响

研究了硅含量对中碳合金耐磨钢组织、力学性能以及耐冲击磨蚀性能的影响。结果表明,热处理后基体中主要组织为板条状马氏体。合金钢的冲击磨蚀失重率随着Si含量的增加而减小,合金元素硅的加入提高了合金钢的硬度,虽然Si含量达到2.3%时材料冲击韧度有一定的降低,但仍达到46 J·cm~(-2)。因此,随硅含量增加,材料硬度的提高,同时保持较高的韧性,磨料难以被压入材料内部,能有效减少材料的损失。     

冷却方式对中碳低合金钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织与力学性能的影响

研究了冷却方式对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi力学性能和组织的影响.结果表明,ZG35Cr2Ni-MoVTi钢的硬度、抗拉强度可随着冷却速度的提高而明显增加,但伸长率下降.经水淬可取得硬度最高值52 HRC,油淬可取得抗拉强度最大值1670MPa.经风冷可取得最佳冲击韧度,V型缺口冲击试样的冲击吸收功为31J.ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁索体+珠光体,空冷、风冷后具有相似的金相组织,由少量铁素体+珠光体+贝氏体组成,组织随冷速增加而细化,促进了强韧性的提高.钢的油淬组织、水淬组织为板条马氏体+少量残余奥氏体.     

等温淬火对高铬铸铁组织及性能的影响

研究了等温淬火工艺参数对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明,经950 ℃×2 h+280 ℃×2.5 h等温淬火后,高铬铸铁的基体组织为马氏体+下贝氏体+残留奥氏体,其硬度、冲击韧度及耐磨性均得到提升,与铸态相比,整体硬度提高约30%,冲击韧度提高约20%,耐磨性提高约41%,高铬铸铁实现了强度与韧性的良好配合。     

含碳量对低合金耐磨铸钢强韧性的影响

在热处理工艺和合金元素基本确定的条件下,研究了含碳量对低合金耐磨铸钢强韧性的影响.结果表明:随着碳含量的增加,显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体,逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量残余奥氏体.当碳含量质量分数为0.40％时,钢的硬度≥44 HRC,冲击韧度≤120 J/cm2,钢的强韧匹配效果较佳.     

42CrMo钢的等温淬火和回火

通过在Ms点上下温度范围等温淬火处理和改变回火温度,研究了等温淬火温度、时间,回火温度对42CrMo钢显微组织、硬度和冲击韧度的影响。结果表明,42CrMo钢经260 ℃等温15 min可获得马氏体+(10%～15%)的下贝氏体,并具有最高的硬度和较高的冲击韧度。随着等温淬火温度提高和时间的延长,下贝氏体量逐渐增加,且硬度也逐渐降低,但冲击韧度则在等温45 min时达到最大值。42CrMo钢经等温淬火后,随着回火温度的增加,碳化物不断析出聚集,使得硬度逐渐降低,同时这也导致了42CrMo钢等温淬火后组织在360 ℃回火时存在显著的回火脆性,冲击韧度急剧下降。     

热处理工艺对30CrMnSi钢冲击性能的影响

研究了常规淬火工艺和亚温淬火工艺对30Cr Mn Si钢硬度和冲击性能的影响,并对显微组织进行了分析。结果表明,常规淬火后,30Cr Mn Si钢显微组织是板条马氏体+残留奥氏体;亚温淬火后,显微组织是细小的板条马氏体+铁素体+残留奥氏体。随着回火温度的升高,两种工艺淬火后的硬度均逐渐降低;常规淬火后的冲击性能曲线呈现"W"状,而亚温淬火后的冲击性能则随着回火温度的升高而增加。亚温淬火工艺能得到最佳的硬度和韧性配合。     

回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响

30CrMnSiA钢样品经890℃油冷淬火处理后,分别在450-590℃进行回火处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及力学试验机等手段,研究了热处理后30CrMnSiA钢的显微组织以及力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,30CrMnSiA钢组织中的回火索氏体占比不断提高,合金强度下降,伸长率增加。经890℃淬火+500℃回火处理后低合金钢的综合性能较佳,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧度分别为39 HRC、1302 MPa、1147 MPa、11. 3%和28 J/cm~2。30CrMnSiA钢在530～550℃左右会发生回火脆性。回火温度继续升高,冲击韧度得以恢复。回火温度为590℃时,冲击韧度达到41. 25 J/cm~2,而抗拉强度和屈服强度分别为1126 MPa和1027 MPa。     

热处理对ZG30Cr2Mn2Si力学性能及组织的影响

热处理工艺对铸钢的组织和性能有重要的影响。合金的化学成分、组织及结构不同,要求的热处理工艺也不尽相同,必须通过试验来确定合理的热处理工艺。本试验结果表明,含1.5wt％Cr、1.5wt％Mn、1.0wt％Si并用少量稀土对ZG30Cr2Mn2Si进行变质处理,采用900℃油淬＋200℃回火时,其抗拉强度、硬度和冲击韧性分别为1801MPa、HRC 55.1和15J／cm^2。其组织为马氏体和贝氏体组织;用扫描电镜对试样的冲击断口形貌进行观察发现,断口表面有大量的韧窝,且分布较均匀,属于韧性断裂。     

不同冷却方式对ZG35Cr2NiMoVTi钢硬韧性与冲击磨料磨损性能的影响

通过显微组织观察、力学性能测试研究了不同冷却方式对热处理后ZG35Cr2NiMoVTi铸钢的组织及力学性能的影响,并与高锰钢(Mn13)进行了比较。结果表明,ZG35Cr2NiMoVTi钢炉冷组织为少量铁素体+珠光体,空冷、风冷组织为少量铁素体+珠光体+贝氏体,油淬、水淬组织为板条马氏体+少量残留奥氏体;其硬度随冷速提高而增加,水淬后硬度达最高值52 HRC;冲击韧性随冷速提高先增加后下降,风冷时最佳,油淬、水淬时较低。在冲击功为4.5 J的冲击磨料磨损条件下,其耐磨性随着硬韧性的增加而提高,炉冷最差,空冷、风冷后逐渐提高,油淬、水淬时较好;油淬、水淬时的耐磨性已优于高锰钢(Mn13)。     

ZG75Si2Mn1CrB钢的等温淬火工艺

利用光学显微镜、洛氏硬度计和摆锤式冲击试验机对新型的高碳低合金钢ZG75Si2Mn1 CrB进行了低温条件下等温淬火工艺和组织力学性能的研究.结果表明,ZG75Si2Mn1 CrB钢经200℃等温淬火,能够获得贝氏体铁素体与奥氏体、马氏体和残留奥氏体的混合组织.该钢种理想的等温淬火工艺为920℃奥氏体化,200℃等温22 h,其硬度为49.16 HRC,冲击吸收能量为28 J.低温等温淬火不但使组织细化,且能提高耐磨性降低生产成本.综合力学性能也有改善.