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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。
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佳,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。
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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。
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