耐磨材料廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、水泥、電力及工程機(jī)械等領(lǐng)域，隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來越高，受摩擦的零件被磨損的速度也越來越快，其使用壽命越來越成為影響現(xiàn)代設(shè)備生產(chǎn)效率的重要因素，提高耐磨材料的性能是國內(nèi)生產(chǎn)和研究部門急需解決的問題之一。新研制的一種中碳低合金SiMn耐磨鋼，在接近實(shí)際工況的條件下，通過研究Mn含量和奧氏體化溫度對其組織和力學(xué)性能的影響，這對充分發(fā)揮該鋼的性能潛力具有指導(dǎo)意義。

實(shí)驗(yàn)材料為新研制的中碳低合金SiMn耐磨鋼，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.41C，1.14Si，0.05Cr，0.28Mo，Mn分別為：1.20、1.64和2.10；鑄鋼采用堿性中頻感應(yīng)電爐熔煉，經(jīng)熔清廢鋼、加入錳鐵和硅鐵等中間合金、爐前分析、終脫氧，然后將鋼水注入鋼包，澆注楔形試樣，鋼水澆注溫度1480～1500℃。最后在楔形試樣底部線切割加工10.5mm×10.5mm×55mm無缺口試樣。鑄態(tài)試樣在SRJX-4-15箱式電阻爐內(nèi)進(jìn)行不同溫度(850、880和920℃)保溫1h油冷+250℃×2h空冷的熱處理；然后將試樣加工成10mm×10mm×55mm的無缺口沖擊試樣，用JB30A和JB30B沖擊試驗(yàn)機(jī)測試材料的沖擊韌度。硬度測試在普通的洛氏硬度計(jì)上進(jìn)行；試樣經(jīng)過粗磨、細(xì)磨、拋光后，用金相顯微鏡觀察金相組織，并用掃描電鏡分析沖擊斷口形貌。

隨Mn含量的逐漸升高，實(shí)驗(yàn)鋼的硬度略有升高，但變化并不顯著；沖擊韌度先升高后降低，且在Mn含量為1.64%時(shí)達(dá)到最高值(253J/cm2)。隨奧氏體化溫度的升高，奧氏體均勻化程度升高，溶于奧氏體中的合金元素含量升高，實(shí)驗(yàn)鋼的硬度和沖擊韌度也隨之升高，當(dāng)奧氏體化溫度超過900℃后，奧氏體晶粒變得粗大，實(shí)驗(yàn)鋼硬度和韌性反而下降。實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)過880℃淬火和250℃回火后可以獲得硬度與沖擊韌度的最優(yōu)配合。

實(shí)驗(yàn)鋼經(jīng)淬火、低溫回火后的顯微組織為回火馬氏體，Mn含量和淬火溫度的升高對組織的尺寸的影響并不顯著，但使馬氏體組織的條束狀越加明顯。實(shí)驗(yàn)鋼沖擊斷口形貌特征為微孔聚集型斷裂，即韌窩斷裂。（榕霖）