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防弹钢板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。
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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。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。
激光焊接钢板可概述为把两件或多件钢板结合在一起，这些钢板可有不同的厚度、表层或物理性能(或是这三个因素的组合)一零件被焊接在一起成为完整的装配件比焊接过程本身更重要。使用这种方法有许多原因，例如门的内表面需要有良好的深冲性来适应设计要求，且完整的车门内，还包含着一些机构，这就要求使用软的相对薄的材料，但在门的前面，安装合页的地方又需要有足够的强度来支撑门的重量并利于整个门的装配。这种方法另一个益处是门的性能和度的提高使汽车的配合和装配更合理，减少了车厢内的噪音和装配的失败。这种刚性设计还避免了门的并保证其长期不变形。
关于耐磨板中的炉渣的熔点还有一点要说明，就是在温度逐渐升高的过程中，炉渣先有一个由硬变软的过程，而后才逐渐熔化，这是和金属的熔化过程不同的。炉渣的粘度与其熔点有直接的关系：在一定的温度条件下，炉渣的熔点越低，它的粘度就越小。为了使炼钢板过程顺利进行，必须掌握好炉渣的粘度。粘度太高时，会使反应（脱磷、脱硫、氧化、还原）过程速度减慢，甚至导致不能进行。但是炉渣太稀也不好，因为过稀炉渣其碱度偏低，脱磷、脱硫效果不好，对碱性炉衬材料侵蚀严重。此外，过稀炉渣在电弧冲击下使电弧下炉渣荡开，裸露钢液，在氧化沸腾时也不能严密覆盖钢液，使部分钢液和炉气接触，促使钢液吸气。氧化，保温作用也欠佳。
将nm360耐磨板工件浸入含苛性钠、亚硝酸钠等的温热溶液中，使表面形成均匀致密的氧化膜。这层氧化膜可呈黑色、蓝黑色、红棕色、棕褐色等，厚度为0.6一1.5。此膜经浸油、皂化或重铬酸盐液钝化处理后，具有防锈作用，且增加光泽，已广泛用于机械零件、精密仪表和军械制造。将耐磨板工件浸入含锰、锌、铁的磷酸盐溶液中，在表面形成不溶于水的磷酸盐多孔薄膜如Fe3(PO4)2、FeHP0等。从浅灰色到深灰色厚约3一50，呈吸附、耐蚀、减摩、绝缘的特征。磷化处理主要作为油漆的底层，以及挤压、冷拉钢板的表面润滑层等。
耐磨钢板将用于不同的高温磨损工况，而时效温度和时间对钢板的组织和性能有较大的影响。该钢淬火后经600°C时效，二次碳化物析出量较淬火态显著增加，分布也较均匀。并且随着时效时间的延长（从4一22h )，二次碳化物颗粒长大，在同一区域内具有相同晶体学位向的颗粒会接触和合并，形成具有亚晶粒和亚晶界的粗大碳化物颗粒。具有面心立方结构的二次碳化物与同是面心立方结构的奥氏体母相间保持立方一立方晶体学位向关系。由于晶格常数是奥氏体的3倍，所以在电子衍射花样中，两相的同名倒易矢量的模长具有严格的三分之一关系。该钢板时效温度为800℃时，二次碳化物的总量和尺寸与600℃时效的大致相当。随着时效时间的延长，二次碳化物的析出量、尺寸及分布状态也无明显变化。在600°C和800°C时效时，尽管时效时间已22h，尚未发现a相，这可能是因为时效时间短所致。此外Ni、N和C的存在，以及大量优先析出，对析出a相也有抑制作用。该钢板1000°C时效时仍然析出较多的M23，x射线衍射分析可知钢板在1000℃10h时效后衍射峰较全，其强线明显可见，经电镜观察，此时M23蛛比较粗大和分散。
NM360耐磨板的力学性能在处理后的试件上，截取各种性能试样进行测试，测试结果见下面图。由工厂试验图中可知，新型耐磨板可在大尺寸范围内获得较为均匀的力学性能，不仅具有高强度和硬度，而且还具有较高的韧性。该耐磨板还可通过碳、硅、锰3元素的合理调配，获得不同的强韧性配合，足不同的使用工况。
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