齿板材料ZG32CrMnSiNi2Mo的组织和性能研究

齿辊式破碎机齿板的性能会影响到齿板的使用寿命、产品质量、企业的生产效率和操作人员的工作量等因素,因此提高齿板材料的耐磨性和使用寿命具有重要的意义.根据齿辊破碎机的工况条件和破碎机理,结合合金元素在钢中的作用,研制了一种新型齿板用钢ZG32CrMnSiNi2Mo.以进口齿板材料作为对比材料,通过金相分析、透射电镜分析力学性能检测和耐磨实验研究了两种齿板材料的组织和性能.结果表明:两种齿板材料淬火、200℃回火后组织均由板条马氏体、残余奥氏体和少量碳化物组成,随回火温度的升高,组织中的碳化物有数量增多、尺寸聚集增大的趋势.进口齿板供货态的性能为A_(KU)30.0J和硬度43.4HRC,淬火后300℃以下回火,硬度均相对较高且数值变化不大,回火温度超过300℃,随回火温度的升高,材料的硬度逐渐降低.ZG32CrMnSiNi2Mo淬火后,随回火温度的升高,A_(KU)呈先升高后降低、再升高的变化趋势,抗拉强度σ_b和硬度均呈先升高后降低的变化趋势,300℃回火后具有最大值,具体值分别为σ_b 1733 MPa和硬度49.6 HRC.ZG32CrMnSiNi2Mo 200℃回火后,具有较好的相对耐磨性,其耐磨性为进口齿板(供货状态)的1.31倍.     

冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织和性能的影响

研究了热处理冷却工艺对贝氏体钢拉杆组织及力学性能的影响。试验结果表明,ø70 mm贝氏体钢拉杆材料经920 ℃空冷+300 ℃回火、920 ℃水冷30 s后出水空冷+300 ℃回火后,杆体的组织为贝氏体铁素体和残留奥氏体;经920 ℃水冷+200 ℃回火后,杆体的组织为回火板条马氏体和残留奥氏体。920 ℃水冷+200 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1513 MPa、KV₂为73.2 J、硬度为46.5 HRC;920 ℃水冷30 s后空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1254 MPa、KV₂为76.0 J、硬度为42.0 HRC;920 ℃空冷+300 ℃回火时棒料1/2半径处的R_m为1226 MPa、KV₂为75.5 J、硬度为41.9 HRC。ø70 mm贝氏体钢拉杆热处理先水冷后空冷可以提高其冲击性能。     

高铬铸铁不同工艺软化热处理后的组织与性能

采用组织观察、XRD物相分析和硬度测试等实验方法,研究了不同的软化热处理工艺对抗磨高铬铸铁组织和硬度的影响。结果表明:在硬化态三种高铬铸铁均具有较高硬度,具体硬度值≥58 HRC,组织均为初析M7C3型碳化物、共晶碳化物、马氏体、奥氏体组成。KmTBCr22NiMo具有较好的软化效果,分别采用950℃×2 h炉冷至820℃×4 h炉冷至250℃出炉空冷和1 050℃×4 h炉冷至720℃×10 h炉冷到室温的两种热处理工艺软化后,KmTBCr22NiMo的硬度分别由57 HRC降低为39.9 HRC和40 HRC。KmTBCr25NiMo和KmTBCr28NiMo在采用不同热处理工艺软化后,软化效果均不理想,其最佳实验结果分别为硬度由硬化态的60 HRC下降到53.7 HRC和由硬化态的61 HRC下降到54.5 HRC。实验结果表明,随高铬铸铁中铬含量的增加,其软化难度增大。     

35SiMnMo截齿钢淬火不同温度回火组织和性能的研究

研制了一种截齿用新型35SiMnMo钢,研究了淬火不同温度回火对新型截齿钢组织与性能的影响。结果表明,35SiMnMo截齿钢在880℃油淬200～350℃回火,具有超高强度和较高的冲击韧度,550～600℃回火,具有高强度和很高的冲击韧度,400℃回火出现回火脆性。880℃油淬350℃以下回火的组织为板条马氏体、贝氏体和残余奥氏体组织,超过350℃回火,碳化物逐渐析出,550～600℃回火组织为索氏体,具有较高的冲击值。880℃油淬200℃回火的冲击试样断裂机制为韧窝机制,400℃回火冲击试样断裂机制主要为准解理断裂。     

不同热处理工艺对新型齿板材料ZG32CrMnSiNi2Mo组织和性能的影响

根据齿辊破碎机的工况条件和破碎机理,结合合金元素在钢中的作用,研制了一种新型齿板用钢ZG32CrMnSiNi2Mo。通过金相分析、透射电镜分析、XRD物相分析和力学性能检测,研究了该材料的组织和性能,结果表明:不同温度正火处理后实验材料的组织为无碳化物贝氏体组织,由贝氏体铁素体板条、残余奥氏体和少量的板条马氏体组成,随正火温度升高,组织中的贝氏体铁素体板条束尺寸增大,板条的宽度减小,长度增大。油淬和水淬后的组织由板条马氏体和残余奥氏体组成,与贝氏体铁素体板条相比,马氏体板条的间距较小、位错密度高。随正火温度的升高,实验材料的硬度、抗拉强度和冲击韧度均呈先升高后降低的变化趋势,900℃正火处理后实验材料的硬度具有极大值,940℃正火处理后,实验材料的抗拉强度和冲击韧度具有极大值,分别为1 583.1 MPa和29.0 J,随冷却速度的提高,实验材料的硬度和抗拉强度均呈逐渐升高、冲击韧度(AKU)呈逐渐下降的变化趋势。综合来看,实验材料空冷和风冷后具有较好的综合性能。分析了不同工艺热处理后,实验材料组织和性能变化的原因。     

奥氏体化温度对40CrMoVTiNb钢组织和力学性能的影响

用硬度-温度法测定了试验材料的相变温度，研究了不同奥氏体化温度对40CrMoVTiNb钢组织和力学性能的影响。研究结果表明，40CrMoVTiNb钢的相变温度AC1为700～710℃、AC3为820℃。40CrMoVTiNb钢820℃以下温度加热时，随着奥氏体化温度提高，试验材料淬火态的硬度升高，淬火温度为820℃时，淬火态硬度最高，HRC为56.3。试验材料780℃淬火加热时综合性能最佳，抗拉强度为1 120 MPa，伸长率为18%，断面收缩率为61.9%，冲击功AKV为107.3 J，组织为回火索氏体和少量铁素体。