無碳化物貝氏體耐磨鑄鋼材料的研制與應(yīng)用

研制了一種無碳化物貝氏體鋼釬鋼材料。試驗結(jié)果表明,無碳化物貝氏體鋼正火低溫回火熱處理獲得的力學(xué)性能為σb≥1300mpa,δ5≥13%,ψ≥56%,aku≥120j,淬火低溫回火獲得的力學(xué)性能為σb≥1500mpa,δ5≥10%,ψ≥53%,aku≥100j。無碳化物貝氏體鋼正火低溫回火的組織為貝氏體鐵素體+奧氏體組成,是一種無碳化物貝氏體組織,淬火低溫回火組織為馬氏體+無碳化物貝氏體+奧氏體組成,無論正火和淬火熱處理,無碳化物貝氏體鋼均具有良好的力學(xué)性能。用熱穿-熱軋法完成了無碳化物貝氏體中空鋼材料廠的制備,結(jié)果表明,無碳化物貝氏體鋼具有良好的熱加工性能,熱穿-熱軋法生產(chǎn)的中空鋼表面質(zhì)量較好。滲碳試驗結(jié)果表明,滲碳后空冷低溫回火無碳化物貝氏體鋼具有良好的滲碳性能和表面淬硬性,整體桿滲碳后空冷低溫回火表面硬度hrc≥57,心部硬度hrc≥40,用該種鋼生產(chǎn)的重型釬桿的工礦試驗表明,使用效果良好。

研究開發(fā)了一種適用于高強高韌無縫鋼管的無碳化物貝氏體鋼。通過工程試驗與分析表明,該鋼經(jīng)軋制和低溫回火后,其微觀組織為無碳化物貝氏體和片狀殘余奧氏體,這種特殊的金相組織使其在具有較高的強度同時,仍然保持了良好的韌性,適合于制造高鋼級甚至超高鋼級的石油專用無縫管材。

通過對鋼鐵材料中的碳化物的形成規(guī)律，碳化物特性及碳化物對性能影響的探討。結(jié)果表明：第二相（碳化物）的尺寸細化將大幅度地提高鋼材性能。

調(diào)質(zhì)C級鋼鑄鋼材料的研制

利用正交設(shè)計方法設(shè)計稀土低合金耐磨鑄鋼焊條的配方,研制出一種工藝性能良好的含釔的堆焊焊條,對其堆焊層顯微組織、硬度進行了較系統(tǒng)的試驗研究。

稀土低碳低合金耐磨鑄鋼焊條的研制——利用正交設(shè)計方法設(shè)計稀土低合金耐磨鑄鋼焊條的配方，研制出一種工藝性能良好的含釔的堆焊焊條，對其堆焊層顯微組織、硬度進行了較系統(tǒng)的試驗研究。

用cr-mn-si為主加少量其它合金元素的貝氏體鑄鋼制成襯板,經(jīng)1080℃正火+200~250℃回火處理組織由貝氏體、鐵素體和殘余奧氏體組成,其抗拉強度為1600mpa、硬度為(hrc)49、沖擊韌性為aku36j.實驗室實驗和生產(chǎn)應(yīng)用試驗表明該材料具有良好的耐磨性能,是襯板材料的理想選擇.

對紙漿濃縮機螺旋材料cr60和高鉻鎳鋼的金相及電子探針(epma)進行分析,對兩種材料的耐蝕性進行了探討,發(fā)現(xiàn)大量的碳化物聚積是導(dǎo)致cr60堆焊材料快速腐蝕磨損的主要原因;而高鉻鎳鋼由于碳化物量少且固溶處理后部分彌散分布于基體,使材料具有良好的綜合性能。

鑄鋼件材料選用表-常用鑄鋼材料及性能

在對含碳1%的cr14momnsi馬氏體不銹鋼材料的粉末冶金工藝研究中,分析燒結(jié)溫度對密度和硬度的影響。結(jié)果表明:該材料有比粉末冶金440c馬氏體不銹鋼更為寬范的燒結(jié)溫度;有很高的燒結(jié)密度和淬火硬度。該材料合適的粉末冶金工藝為:成形密度5.8～6.0g/cm3;真空燒結(jié)溫度1235～1255℃,保溫時間2h;淬火溫度1050℃,冷卻介質(zhì)氮氣。燒結(jié)態(tài)相對密度可達98.6%;淬火硬度54～58hrc。

通過在d256焊條藥皮中加入鈦鐵、釩鐵、石墨、稀土以及中碳錳鐵,利用焊接冶金反應(yīng)在高錳鋼堆焊層中自發(fā)生成碳化物增強顆粒以提高其耐磨性,優(yōu)化焊條藥皮成分及配比,初步研制出具有優(yōu)良耐磨性能的高錳鋼自生硬質(zhì)碳化物堆焊材料。研究結(jié)果表明:該耐磨堆焊材料的堆焊層組織為奧氏體組織和彌散分布于基體中的硬質(zhì)碳化物顆粒,堆焊層硬度達到53hrc,耐磨性優(yōu)于d256焊條,具有較高的耐磨性。

對碳化鈦、碳化鎢/鋼基復(fù)合材料原料粉體進行了球磨試驗和相應(yīng)粒度變化等的sem等分析。結(jié)果表明:作為硬質(zhì)相的wc、tic球磨細化效果最佳;作為基體材料的體心立方金屬球磨效果較好(且mo>cr>fe),面心立方鎳的球磨效果較差,石墨僅初期球磨效果好。運用固體與分子經(jīng)驗電子理論,結(jié)合原料單質(zhì)的鍵性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)特征分析了實驗結(jié)果,并依據(jù)計算得到的價電子結(jié)構(gòu)參數(shù)(na值與η值及鍵絡(luò)均衡性)剖析了以上復(fù)合材料原料單質(zhì)球磨行為的差異。

本文介紹了熱軋低碳貝氏體高強鋼板在ｑｌｋ８００．３２型斗輪取料機上與普碳鋼板進行耐磨性對比工業(yè)試驗的情況。試驗結(jié)果表明，貝氏體高強鋼板的耐磨壽命可達到普碳板的３倍以上。

1 01--新型高硅耐磨鑄鋼 項目簡介 新研制的高硅系列鑄鋼具有由鐵素體和被碳，硅穩(wěn)定化的奧氏體組成的奧— 貝雙相組織或貝氏體組織，強度、硬度和韌性比奧—貝球鐵更佳。后者強度雖可 超1.5gpa，但由于可靠性原因即使在要求1gpa強度的重載領(lǐng)域都未能應(yīng)用。 因在其適合要求的硬度與韌性范圍內(nèi)，組織中石墨沒用；且基體中碳含量基本固 定，硬度調(diào)整只能通過熱處理工藝，使耐磨性的改善大受限制。由于高錳鋼初始 硬度很低，耐磨性完全依賴于使用中的表面加工硬化效應(yīng)，對沖擊強度不足的中 小型球磨機，硬化效應(yīng)不充分，使高錳鋼板耐磨性很差。高硅鑄鋼沒有這些固有 缺陷，是兼具高強度和高韌性，在沖擊磨損條件下替代高錳鋼、低合金鋼、奧— 貝球鐵等新一代耐沖擊磨損材料，應(yīng)用前景廣闊。 性能指標(biāo) 抗拉強度σb=1.2~1.8gpa；沖擊韌性ακ=10~30j/cm2(u

本文通過對2cr13鋼組織的分析,討論了冷拔脆性的影響因素,依據(jù)試驗結(jié)果和定性分析提出了改進措施。

用微觀組織分析、桿盤式磨損、濕磨法磨損和沖擊韌性等試驗手段,對高鉻鑄鐵襯板的顯微組織、力學(xué)性能和耐磨性進行了試驗分析。結(jié)果表明,高鉻鑄鐵中具有定向排列且垂直于磨損表面的碳化物形態(tài)與馬氏體基體的適當(dāng)配合,可提高襯板的耐磨性。

中科院蘭州化物所先進潤滑與防護材料研發(fā)中心日前在碳化硅和鈦硅碳表面制備自潤滑碳化物衍生碳(cdc)涂層,從而使這些碳化物在無潤滑的滑動條件下亦具有自潤滑性。研究人員考察了室溫下無潤滑條件下兩個cdc涂

通過對礦山半自磨機襯板現(xiàn)有材質(zhì)和工作狀況的分析,通過不同比例合金元素的加入,開發(fā)了耐磨鑄鋼襯板。研究了襯板的化學(xué)成分、組織和耐磨性能,并分析了不同合金元素的加入對提高襯板韌性、強度和耐磨性的作用。經(jīng)過裝機考核,表明所開發(fā)的耐磨鑄鋼襯板的使用壽命是普通襯板提高1.5倍以上。

研究了電爐工藝和電渣工藝生產(chǎn)的8cr20si2ni鋼中碳化物類型、形貌、分布循環(huán)及其室溫性能隨溫度的變化。在philipsc同2電子顯微鏡中觀察到1050℃加熱時,晶內(nèi)塊狀和粒狀m23c6數(shù)量最多,尺寸最大,冷卻時原奧低體晶界塊狀m23c6之間還析出少量精細顆粒和薄片m7c3;隨著加熱溫度的升高,塊狀m23c6數(shù)量減少,粒狀m23c6,精細顆粒和薄片枝晶m7c2的數(shù)量增多,在大于1150℃加熱和加

配制的奧氏體-貝氏體復(fù)相耐磨鑄鋼襯板具有高硬度和高韌性,可在鑄態(tài)下使用,不需熱處理、一定條件下,使用壽命比高錳鋼高1倍。

在工業(yè)機組上制備了m2高速鋼鑄帶,采用掃描電鏡和透射電鏡研究了熱處理和熱軋對鑄帶中的共晶碳化物特征的影響。結(jié)果表明:雙輥薄帶連鑄工藝可以獲得共晶碳化物尺寸細小、分布均勻的高速鋼鑄帶,鑄帶中存在較多的m2c亞穩(wěn)相碳化物;熱處理后m2c碳化物分解生成m6c和mc碳化物,碳化物得到進一步細化;由m2工業(yè)鑄帶直接熱軋而成的薄帶中仍存在一些呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布的碳化物,先進行合適的熱處理再進行熱軋對m2工業(yè)鑄帶更為合適。

介紹了貝氏體鋼槽幫端頭的材料選擇、研制工藝、性能試驗以及在綜采工作面進行的工業(yè)性試驗結(jié)果。