新型轻质奥氏体耐磨钢的冲击磨损性能及其机理研究

以高锰钢Mn13Cr2为对比材料,采用MLD-10冲击磨料磨损试验机,选择低冲击载荷0.5 J,研究新型轻质Fe-24Mn-7Al-1.0C奥氏体耐磨钢在水韧处理和水韧处理+时效后的耐磨性能及磨损机理。结果表明,轻质奥氏体钢Fe-24Mn-7Al-1.0C在水韧处理后其耐磨性是Mn13Cr2的1.14倍;550℃不同时间时效后,由于大量的纳米尺寸κ-碳化物析出,增加了其初始硬度、强度和耐磨性,1050℃水韧处理+550℃时效1 h后其耐磨性达到最佳,为Mn13Cr2的1.40倍。Mn13Cr2磨损表面主要以长而宽且凹凸不平的犁沟和反复塑性变形导致的较深凿坑为主,轻质奥氏体钢Fe-24Mn-7Al-1.0C以微小凿坑和较浅犁沟为主。在Mn13Cr2的冲击亚表层形成大量层错以及凌乱分布的位错。轻质奥氏体钢Fe-24Mn-7Al-1.0C时效前的亚表层出现大量的泰勒晶格,并在时效1 h后呈现泰勒晶格和高密度位错墙,在磨损表面并没有发现孪晶和马氏体相变现象。