在冶金、礦山、建材及軍事等各個(gè)部門中,許多工件及設(shè)備由于磨損而迅速失效,造成材料、能源的浪費(fèi),給人類帶來(lái)了重大影響。全世界因磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)量巨大,易磨件壽命低已成為發(fā)展生產(chǎn)的嚴(yán)重障礙,因此開發(fā)耐磨材料具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
近年來(lái),低合金耐磨鋼以其高硬度、高耐磨性、高韌性等備受關(guān)注,低合金耐磨鋼具有廣泛的工藝特性和良好的綜合物理力學(xué)性能及優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)選定的材料為多元低合金鋼,通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砟芨淖兤鋬?nèi)部組織,獲得預(yù)期的性能,并能充分發(fā)揮材料的潛力,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,延長(zhǎng)材料的使用壽命,選擇淬火+回火的熱處理工藝,分析試樣在不同回火溫度熱處理后的組織和性能。
實(shí)驗(yàn)鋼板取自某厚板廠生產(chǎn)的熱軋態(tài)NM400耐磨鋼,其主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:0.18C,0.33Si,1.54Mn,0.012P,0.002S,0.66Cr,0.31Ni,0.03Cu,(Nb+V+Ti)微量。
在鋼板中部取30mm×30mm×10mm的試樣,重新加熱進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。淬火加熱溫度為930℃,保溫30min,回火加熱溫度分別為200、250、300、350、400、450、500、550和600℃,保溫1h。試樣上下兩面經(jīng)磨制后,測(cè)試硬度。然后,試樣經(jīng)機(jī)加工成Φ24mm×7.88mm,兩平面表面粗糙度為0.2μm,在高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損測(cè)試。室溫下采用點(diǎn)接觸、干摩擦的二體直線往復(fù)式磨損15min,其摩擦副是Φ10mm的GCr15圓球,主要參數(shù):往復(fù)頻率50Hz,接觸載荷200N,行程1.00mm。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用表面形貌測(cè)量系統(tǒng),測(cè)得磨痕輪廓,進(jìn)而計(jì)算磨損量。
結(jié)果表明:NM400鋼板硬度、耐磨能力隨回火溫度升高而降低,在400~450℃由于合金元素析出的強(qiáng)化作用,下降較平穩(wěn);淬火態(tài)組織為馬氏體,450℃以下回火后轉(zhuǎn)變成回火馬氏體,隨回火溫度升高,相鄰馬氏體板條合并的現(xiàn)象明顯,導(dǎo)致鋼板表面硬度下降。(榕霖)