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双金属耐磨复合钢板低合金高强度耐磨钢热处理工艺研究

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双金属耐磨复合钢板低合金高强度耐磨钢热处理工艺研究

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目前国内生产双金属耐磨板的性能与国外同类产品具有很大差距,提高耐磨钢性能,减少钢材的使用量,降低成本对国内农机,水电,采矿行业具有很大的实际意义。为了减少国内对进口钢材的依赖,提高国内双金属耐磨钢板的性能,在分析瑞典产SB型耐磨钢和B24S型耐磨钢组织和性能的基础上,进行B24S型耐磨钢热处理工艺研究,旨在通过热处理使得材料的性能得到大幅度提高。

采用光学显微镜,扫描电子显微镜,透射电镜,万能力学试验机等设备对SB型耐磨钢和B24S型耐磨钢进行显微组织观察和力学性能测试。设定不同的热处理方案进行热处理实验。 对瑞典SB型耐磨钢微观组织进行分析得知,试样的主要组织为板条马氏体和贝氏体组织,组织均匀细小。对其进行力学性能测试,其抗拉强度达到1360Mpa,屈服强度达到1240Mpa。 B24S型耐磨钢热轧状态下的微观组织为贝氏体组织和索氏体组织,组织较均匀细小,有碳化物和夹杂物析出,对夹杂物进行能谱分析得知主要为氮化钛。 B24S型耐磨钢经过淬火处理后的显微组织为板条马氏体和贝氏体,高强度的马氏体双金属耐磨复合钢板具有较好强韧性的贝氏体使得材料具有高的抗拉强度和屈服强度。过冷奥氏体在冷却的过程中,相变产生的贝氏体束对原始的奥氏体晶粒进行分割细化,在随后进行的马氏体相变过程中得到细小的马氏体板条束,提高了B24S型耐磨钢的抗拉强度和屈服强度。淬火后的回火温度跟材料的强度和屈服强度成反比,回火温度越高,B24S型耐磨钢的抗拉强度和屈服强度逐渐降低。

显微组织中的贝氏体含量影响着材料的力学性能。随着双金属耐磨复合钢板贝氏体含量增加,马氏体含量减少,并且下贝氏体相互搭接,对原始奥氏体晶粒的有效分割作用减弱,导致B24S型耐磨钢的抗拉强度和屈服强度逐渐降低。当贝氏体含量约为1%左右时,B24S型耐磨钢的抗拉强度最高,为1645.43Mpa,其屈服强度为1258.69Mpa。 根据上述实验结论,B24S型耐磨钢试样经过900℃奥氏体化,500℃等温5s淬火处理后,其性能最优,其抗拉强度和屈服强度分别为1645.43Mpa和1258.69Mpa。