变质超高锰钢的冲击磨料磨损行为研究

本文通过动载磨料磨损实验和硬度测量,利用ＳＥＭ和ＴＥＭ观察磨损表面形貌和微观组织,研究了超高锰钢的冲击磨料磨损行为,研究结果表明,在０．５和１．０Ｊ冲击功下,Ｍｎ１７（ＳＲ）和Ｍｎ２０（ＳＲ）的耐磨性高于Ｍｎ１２（ＳＲ）;在中,低磨损冲击功下,变南硬Ｍｎ１７的耐磨性有所提高,但在高冲击功下,变质反而使耐磨性有所降低,磨损表层的变形组织主要由高密度位错和变形带组成,加工硬化和变质处理的适当配合使高超     

超高锰钢耐磨性及其冲击磨料磨损行为的研究

通过动载荷冲击磨料磨损试验及磨损后磨面硬度测量,利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和磨损亚表层组织,研究了超高锰钢的耐磨性和冲击磨料磨损行为.结果表明,冲击功为0.5 J和1.0 J时,碳含量较低的超高锰钢耐磨性与普通Mn13相当,碳含量较高的超高锰钢耐磨性高于普通Mn13;冲击功为2.0 J时,超高锰钢具有好的耐磨性,是普通Mn13的1.21倍,磨面硬度较高.超高锰钢冲击磨料磨损后磨损亚表层的变形组织主要由高密度位错和变形带组成,磨损亚表层的变形带相互交叉、截割.依据实际工况条件,加工硬化和冲击韧度适当配合的超高锰钢耐磨性良好.     

腐蚀条件下冲击功对钢冲击磨损性能与机制的影响

对三种湿磨衬板钢的冲击腐蚀磨损性能与机制的研究结果表明：冲击功增大,其磨损失重呈不同程度的增大;在2．0J冲击功下,三种钢的磨损失重相差不大;2．7J与3．5J时低碳高合金钢的磨损失重明显较小。2．0J冲击功下,低碳高合金钢的磨损机制主要为显微切削,高锰钢主要为挤出硬化棱的疲劳剥落和腐蚀磨损,中碳合金钢主要为浅层小块脆性剥落和腐蚀磨损;2．7J冲击功下,低碳高合金钢主要为挤出硬化棱的剥落,高锰钢主要为块状疲劳剥落和较严重的腐蚀磨损,中碳合金钢主要为块状脆性剥落及严重的腐蚀磨损;3．5J冲击功下,低碳高合金钢主要为硬化层的疲劳剥落和腐蚀磨损,高锰钢主要为较深层的大块疲劳剥落和严重的腐蚀磨损,中碳合金钢主要为大块深层脆性剥落及严重的腐蚀磨损。     

Tribology of nitriding layer, TiN coatings and their complex on AISI D2 steel

The sliding wear and impact wear resistances of D2 steel with nitriding layer, PVD titanium nitride coating and their duplex treatment were investigated. The experimental results suggest that the duplex treatment has the best sliding and impact wear resistances under experimental conditions. And the wear resistance of PVD titanium nitride is better than that of nitriding. The impact wear resistance and wear mechanism of all three surface layers remain unchanged under impact load of 0.2 J or 1 J. All samples end with the same symptom of flaking.     

不同水基淬火介质对ZG30CrMnSiMo低合金钢组织和耐磨性的影响

通过扫描电镜、冲击试验机和动载冲击磨料磨损试验机等对低合金耐磨钢显微组织、力学性能和耐磨性能进行了分析.结果表明:铸态组织由珠光体和碳化物组成,铸态合金的宏观硬度为41.3 HRC,冲击吸收能量为6.1 J,磨损量为1.4378 g.经水玻璃(Na2SiO3)和PAG淬火后,显微组织均转变为回火板条马氏体和碳化物,宏观...     

Influence of carbon content on wear resistance and wear mechanism of Mn13Cr2 and Mn18Cr2 cast steels

By means of impact abrasion tests, micro-hardness tests, and worn surface morphology observation via SEM, a comparison research based upon different impact abrasive wear conditions was conducted in this research to study the influence of different carbon contents(1.25 wt.%, 1.35 wt.%, and 1.45 wt.%) on the wear resistance and wear mechanism of water-quenched Mn13Cr2 and Mn18Cr2 cast steels. The research results show that the wear resistance of the Mn18Cr2 cast steel is superior to that of the Mn13Cr2 cast steel under the condition of the same carbon content and different impact abrasive wear conditions because the Mn18Cr2 cast steel possesses higher worn work hardening capacity as well as a more desirable combination of high hardness and impact toughness than that of the Mn13Cr2 cast steel. When a 4.5 J impact abrasive load is applied, the wear mechanism of both steels is that plastic deformation fatigue spalling and micro-cutting coexist, and the former dominates. When the carbon content is increased, the worn work hardening effect becomes increasingly dramatic, while the wear resistance of both steels decreases, which implies that an increase in impact toughness is beneficial to improving the wear resistance under severe impact abrasive wear conditions. Under the condition of a 1.0 J impact abrasive load, the wear mechanism of both steels is that plastic deformation fatigue spalling and micro-cutting coexist, and the latter plays a leading role. The worn work hardening effect and wear resistance intensify when the carbon content is increased, which implies that a higher hardness can be conducive to better wear resistance under low impact abrasive condition.     

冲击载荷的变化对不同含碳马氏体钢动载磨粒磨损系统耐磨性的影响

用２０Ｃｒ、４０ＣｒＳｉ和Ｔ１０三种材料，热处理成近乎单相马氏体组织，分别作为动载三体磨粒磨损试验的上、下耐磨试样，研究了冲击载荷的变化对系统耐磨性的影响。结果表明：在冲击功为１．０Ｊ时，具有高碳马氏体的Ｔ１０钢相互配副时，系统取得最佳耐磨性；当冲击功增加为３．６Ｊ时，具有中碳马氏体的４０ＣｒＳｉ钢的相互配副时，其系统耐磨性最佳。原因在于冲击载荷的变化，改变了磨粒对材料的作用方式，使磨损机制发生变化。     

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 运用失重法、电化学测试和表面形貌观察，对低碳高合金钢和高锰钢湿磨衬板在酸性介质中的腐蚀、冲击腐蚀磨损性能与机制进行研究。结果表明：低碳高合金钢的腐蚀电流密度比高锰钢的小一个数量级，低碳高合金钢有自钝化倾向，而高锰钢则一直处于活性溶解状态，而且其耐腐蚀随时间的延长进一步恶化；随着冲击功增大，两种钢磨损失重呈不同程度的增大；在2.0 J冲击功下，两种钢的磨损失重相差不大；2.7 J与3.5 J时低碳高合金钢的磨损失重明显较小。2.0 J冲击功下，低碳高合金钢的磨损机制主要为显微切削，高锰钢主要为挤出硬化棱的疲劳剥落和腐蚀磨损；2.7 J冲击功下，低碳高合金钢主要为挤出硬化棱的剥落，高锰钢主要为块状腐蚀剥落；3.5 J冲击功下，低碳高合金钢主要为硬化层的疲劳剥落，高锰钢主要为较深层的大块疲劳剥落。     

接触应力状态对材料冲击磨损特性的影响

试验发现，低应力冲击磨损（冲击能量为３．５Ｊ）以微切削为主，而高应力冲击磨损（冲击能量≈１６０Ｊ，与实况相近）以块状剥落为主，且其磨耗显著增大．材料组织类型影响高应力冲击磨损，贝／马复相组织具有优良的抗高应力冲击磨损性能．     

中铬耐磨铸钢件的试验研究与应用

重型机器厂生产的中铬耐磨铸钢硬度HRC≥57,冲击韧性a_k≥20J/cm~2。易于加工,适于制做中等冲击工况下的耐磨件。     

ZGMn8CrMo强化机理研究

研究了重载车辆履带板新材料-ZGMn8CrMo水韧处理态的强化机制，发现该材料在常温冲击磨料磨损条件下具有应变诱发α-M相变强化特性，在疲劳裂纹扩展过程中也发生应变诱发旷M相变；还研究了冲击能量的变化对α-M量、硬度和耐磨性影响的规律，发现了ZGMn8CrMo存在旷M量的最佳值：1^#ZGMn8CrMo在2．0J／cm^2时的饱和值为51．08％，2^#ZGMn8CrMo在2．5J／cm^2时的饱和值为53．16％，超过α-M量的饱和值时将进入失稳磨损而失效。该成果已在重载车辆再制造时应用，使履带的使用寿命提高2．68倍。     

Effect of carbon content on the wear of steel during impact

Conclusions With impact the wear resistance of carbon steels increases with the carbon content up to 0.7–0.8% when the specific energy of impact does not exceed 0.5 kgf-m/cm²; steels with a high carbon content should not be used at higher impact energies.Tyumen Industrial Institute. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 1, p. 74, January, 1978.     

两种钢冲击腐蚀磨损性能的对比研究

研究了在酸性铁矿石浆料及2.0J冲击功条件下,高锰钢及新型低碳高合金钢衬板的冲击腐蚀磨损性能和机制.结果表明,在相同试验条件下低碳高合金钢的冲击腐蚀磨损性能要优于高锰钢的.低碳高合金钢短时间内的冲击腐蚀磨损机制主要为显微切削,随着时间的延长,变为以浅层小块疲劳剥落为主;而高锰钢短时间内的冲击腐蚀磨损机制主要为浅层累积变形疲劳剥落和腐蚀磨损,随着时间的延长变为相对较深层的疲劳剥落和腐蚀磨损.     

钨对淬火回火高铬铸铁冲击性能和耐磨性的影响

通过冲击试验和磨损试验,研究了钨含量对淬火回火高铬铸铁性能的影响。结果表明,热处理对钨元素的分布影响不大,钨在基体和碳化物中均匀分布。随钨含量增加,淬火回火高铬铸铁硬度增加,冲击韧度和耐磨性先升高后降低。高铬钨铸铁硬度为62～65 HRC,冲击韧度为6～8 J/cm2,一定量钨的加入能显著提高高铬铸铁的耐磨性。     

复相组织低合金铸钢耐磨锤头的研制

设计出一种高碳低合金复相组织耐磨锤头 ,其组织为贝氏体、奥氏体和少量马氏体。硬度高达HRC5 8,冲击韧性为 9J/cm2 。耐磨性为铸铁锤头的 4倍、高锰钢锤头的 2倍。     

回火温度对NM500耐磨钢组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和材料表面综合性能测试仪等研究了回火温度对NM500低合金高强度耐磨钢的显微组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,NM500钢经淬火+回火处理后得到典型的回火马氏体组织,回火温度的升高使得固溶在马氏体板条中的过饱和碳原子逐渐析出,而碳化物聚集长大导致钢的硬度和低温冲击性能明显下降。NM500钢在200 ℃回火后的硬度和-20 ℃低温冲击吸收能量分别为513 HBW和44.40 J,耐磨性能最佳。低温回火(200、250 ℃)时少量细小弥散的过饱和碳原子析出改善了钢的耐磨性,300 ℃及以上回火时聚集粗化的短棒状渗碳体会降低基体的硬度,导致钢的耐磨性不断降低,磨损机制由磨粒磨损向粘着磨损转变。     

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...     

用铬铁矿砂提高消失模磨球的耐磨性

分析了采用干石英砂作为型砂的消失模负压铸造工艺生产磨球力学性能和耐磨性差的原因。为提高磨球的耐磨性,采用铬铁矿砂取代干石英砂。试验结果表明:由于铬铁矿砂的蓄热系数及导热系数远高于石英砂,而且铬铁矿砂铸型表面硬度较高,因此所生产的磨球的冲击韧性值由5.17J/cm2增大到5.70J/cm2;而相对耐磨性则是石英砂磨球的1.24倍。     

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。     

深冷处理对镐型截齿硬度、耐磨性和冲击性能的影响及其优化

在镐型截齿传统钎焊—热处理工艺中引入深冷处理技术,形成钎焊—热处理—深冷处理新工艺,并以深冷温度和深冷时间为深冷处理主要工艺参数,使用全因子方法设计深冷处理试验方案,测试镐型截齿齿头部位和齿体部位硬度,测试镐型截齿齿体冲击性能,对镐型截齿整体进行截割岩料试验测试耐磨性,以研究深冷处理对镐型截齿硬度、耐磨性和冲击性能的影响规律,并寻求最优深冷处理工艺。结果表明,深冷处理对镐型截齿硬度影响不显著,对冲击性能有轻微不利影响,但显著提高了镐型截齿的耐磨性。镐型截齿综合性能最优时的深冷处理工艺为深冷温度-196 ℃、深冷时间12 h,此时冲击吸收能量仅降低1.2 J,而耐磨性提高41.6%。