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低性能耐磨钢板技术：热处理对低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响主要研究了均匀化对低合金耐磨钢板组织的影响、淬火温度和时间以及回火温度对低合金耐磨钢组织和力学性能的影响、 回火温度对冲击断口的影响、并初步探讨了热处理工艺对耐磨钢组织和性能影响的规律。实验结果表明:均匀化可以铸造过程中产生的枝晶间偏析。940℃淬 火+260℃回火的热处理制度获得的综合性能,硬度为48HRC,V型缺口试样-40℃的低温冲击韧性值达24J。试耐磨钢板组织为板条马氏体+薄膜 残余奥氏体+弥散细小碳化物。(浇铸过程中含硼合金组织发生脆化,导致性能严重恶化,失去本课题的研究意义合金元素对耐磨铸钢组织和性能的影响主要研究 碳、镍、钒合金元素对组织和性能的影响以及合金元素对淬透性的影响。耐磨钢板在相同的热处理制度下,随碳含量增加,组织中碳化物数量增多,试样硬度增加低 温冲击韧性降低;镍元素的加入使组织中马氏体板条束有效宽度增加,残余奥氏体量增多,显著增高低温冲击韧性;钒增加了组织中以碳化物数量,提高试样硬度。 溶于奥氏体的元素镍、锰、碳增加淬透性;而碳化物形成元素铬、钒降低钢的淬透性。
堆焊层整体P含量(0.025%)超过技术要求和枝晶表面P(0.05-0.06%)、S(0.05-0.12%)含量过高是复合耐磨板堆焊层产生结晶裂纹的成分因素。堆焊层材料含有较高含量的Mo、V等碳化物形成元素和晶界弱化元素P(0.04%)、S(0.03%)是堆焊层产生再热裂纹的成分因素。 模拟轴向热应力峰值区位于轧辊焊缝中心,周向、径向热应力峰值区位于轧辊热影响区。轴向热应力(242MPa,1100℃)远大于周向热应力(171MPa,1100℃)和径向热应力(48MPa,1100℃)。轴向热应力较大,且热应力峰值区出现在轧辊焊缝中心是堆焊层发生横向开裂的力学因素。 模拟热应力随着焊道宽度减小而减小,即热应力随焊接线能量输入减少而减小。减小焊接线能量输入能避免堆焊热应力过大。随着电解液中Zn含量的增加,沉积得到的HAP晶体的结晶度逐渐降低,晶体平均尺寸逐渐减小。当Zn含量达到25mol%(Zn/(Zn+Ca))时,沉积不再得到Zn-HAP晶体。同时随着Zn含量的增加,涂层规则六边形微观形貌特征逐渐消失,涂层与钛基体之间的结合力逐渐增大。
高性能耐磨钢板的主要技术要求、生产工艺以及国内外研究现状,重点介绍了准贝氏体高强耐磨钢、奥氏体耐磨钢及马氏体耐磨钢的成分、性能、强化机理及 生产工艺,并指出耐磨钢开发应注重系列化和经济性。 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,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。
耐磨钢NM400成品板拉伸变形后试样表面出现 开裂现象,利用金相显微镜、扫描电镜等手段对试样断口、表面裂纹及其组织进行观察分析。结果表明:NM400拉伸过程中试样表面裂纹是由沿晶开裂的微裂纹 引起的,可能形成于轧制结束后钢板在冷床上冷却和切割两个工序。沿晶界分布的夹杂物弱化了晶界,在内应力的作用下,晶界夹杂物充当了裂纹源。形成的裂纹在 后续淬火加热过程中出现高温氧化和轻微脱碳特征。 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型耐磨钢板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 的马氏体和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型耐磨钢板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型耐磨钢板的抗拉强度和屈服强度逐渐降低。
HARDOX400耐磨板内部的非金属夹杂物,一些硫化物或者氧化物被压成薄片,出现分层现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。另一种情况就是如果运用HARDOX400耐磨板热轧工艺,如果冷却不均匀,就会造成残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,很多热轧型HARDOX400耐磨板都会遇到这种情况,钢截面尺寸越大,残余应力也越大。正常情况下残余应力能够保持自己相互平衡,但HARDOX400耐磨板在很多情况下都需要在外力作用下进行处理,这个时候就会破坏平衡。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面的操作时都会引起不好的情况发生。
HARDOX400耐磨板热轧工艺在很多的领域中广泛的被运用，由于很多的厂家被使用这项技术，所以在很多的领域中也是用得到的。HARDOX400耐磨板一般是经过很多的程序和步骤进行加工和制作的，有的时候由于一些特殊的用途HARDOX400耐磨板还要进行热轧，但是热轧技术既有缺点又有优点，用的时候大家要慎重，不要因为一时的糊涂导致产品的不能使用，这项技术是非常重要的，但是它既有优点又有缺点，很多事物都遵循热胀冷缩的原理,HARDOX400耐磨板也是如此,在进行焊缝处理的时候,局部收缩诱发的应变能够达到屈服点的数倍,这个应力比荷载引起的还要大很多。
众所周知HARDOX400耐磨板的应用范围非常的广泛，刚开始主要用于建筑行业，现在HARDOX400耐磨板也开始用于建筑装饰行业。因为HARDOX400耐磨板厂在产品柔韧性方面进行了提高和设计，HARDOX400耐磨板在进行装饰材料的使用的时候对产品的柔韧性要求比较高，但是并不是非常容易的使HARDOX400耐磨板变得非常柔韧，这需要技术在里面。
HARDOX400耐磨板用于石油和自然气生产的HARDOX400耐磨板要求有较高的强度和耐井中硫化氢及二氧化碳气体的腐蚀。JFE钢铁公司提供的HARDOX400耐磨板等级除了符合美国石油协会的标准(API)外，该公司还生产各种独特的满足公司自身标准的油田管，包括用于深井的高强钢管、抗压管、用于酸性环境的HARDOX400耐磨板和用于二氧化碳环境的13%CrHARDOX400耐磨板。特别是从13%CrHARDOX400耐磨板应用的初期，JFE钢铁公司就投进很大气力改善钢管的耐腐蚀性能。因此，JFE钢铁公司现在已成为世界的13%Cr HARDOX400耐磨板生产企业。除了HARDOX400耐磨板外，由于HARDOX400耐磨板的使用温度限于160℃。
nm360耐磨板的工艺性能。粉末的成形工艺性能主要有：
①松装密度。松装密度也称松装比，指单位容积自由松装粉末的质量。受粉末粒度、粒形、粒度组成及粒间孔隙大小决定。松装比的大小影响压制与烧结性能，同时对压模设计是一个十分重要的参数。例如，还原铁粉的松装密度一般为2.3一3.09/Cm3，若采用松装密度为2.39/cm的还原铁粉压制密度为6.99/cm3的压坯，则压缩比（粉末的充填高度与压坯高度之比）为2.3一3.1。
②耐磨板的流动性。它是指50只粉末在粉末流动仪中自由下降至流完后所需的时间。时间越短，流动性越好。流动性好的粉末有利于快速连续装粉及复杂零件的均匀装粉。
③耐磨板的压制性。粉末的压制性包括压缩性与成形性。压缩性的好坏决定压坯的强度与密度，通常用压制前后粉末体的压缩比表示。粉末压缩性主要受粉末硬度、塑性变形能力与加工硬化性决定。经退火后的粉末压缩性较好。为保证压坯品质，使其具有一定的强度，且便于生产过程中的运输，粉末需有良好的成形性。成形性与粉末的物理性质有关，此外还受到粒度、粒形与粒度组成的影响。为了改善成形性，常在粉末中加入少量润滑剂如硬脂酸锌、石蜡、橡胶等。通常用压坯的抗弯强度或抗压强度作为成形性试验的指标。复合耐磨板焊后留在焊缝及邻近的残存熔剂和焊渣，需要及时清理干净，否则在空气、水分的作用下，残存的溶剂和焊渣会破坏具有防腐作用的氧化铝薄膜，激烈的腐蚀焊件。因此，焊后应立即严格复合耐磨板上残存的污物。
常用的清渣方法和步骤：
1、在热水中用硬毛刷仔细地洗刷焊接接头。
2、将复合耐磨板在温度为60～80℃、质量分数为2%～3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗约5～10min，并用硬毛刷仔细洗刷。或者将焊件放于15～20℃质量分数为10%的硝酸溶液中浸洗10～20min。
3、在热水中冲刷洗涤复合耐磨板。
4、将复合耐磨板用热空气吹干或在100℃干燥箱内烘干。
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