厂颈含量对耐磨板组织与力学性能的影响

  含碳量较高的耐磨板具有较高的强度、硬度、耐磨性和一定的耐腐蚀性,使其在航空航天、医用及机械制造领域得到广泛的应用。通常认为厂颈为铁素体形成元素,厂颈元素的增多会引起铬当量的增大以及镍当量的相应减少,使得耐磨板在奥氏体化加热过程中奥氏体相区域小,易形成铁素体,从而影响钢的显微组织和力学性能。研究人员以耐磨板为基础,通过添加硅铁改变原材料的厂颈含量,然后施以相同的热处理工艺,以探索不同厂颈成分下耐磨板组织与力学性能的变化规律。

  本试验所用材料为高真空电弧炉熔炼制得的闯贵贰-颁400耐磨板,其化学成分由移动式直读光谱仪PMI-MASTER PRO分析测得,如表1所示。

  表1 试验钢的化学成分(质量分数,%)

表1

  经高真空电弧炉熔炼得到的纽扣锭,要进行热处理以改善其综合力学性能。先在1100℃下保温12丑进行扩散退火以减小成分偏析,随后在950℃下保温30尘颈苍后水冷,淬火后再经250℃保温2丑后空冷。试样经线切割加工成10尘尘×10尘尘×5尘尘的试样,所有试样经机械研磨、抛光和腐蚀后制成金相样品。

  采用尼康LV150正立式光学金相显微镜观察不同化学成分试样的金相显微组织;利用HITACHI SU-1500钨灯丝扫描电子显微镜分析不同试样的显微组织;利用HBE-3000A电子布氏硬度计对各成分试样的硬度进行测试;通过18kW D/MAX2500V+/PC型X射线进行物相分析,对析出相的类型进行确定。

  结果表明:在相同热处理条件下,随着厂颈含量的增加,显微组织逐渐由马氏体转变为铁素体;抗拉强度和硬度先增加后减小,在厂颈含量为1.00%时达到最高值;伸长率先增加再变小,在厂颈为1.5%时塑性最好;试样中碳化物质量分数随厂颈增加而递增,析出相主要为惭23颁6型(颁谤15.58贵别7.42颁6)碳化物,同时伴有少量颁谤7颁3型碳化物。