纳米铜改性耐磨铸钢组织与性能的研究

在耐磨铸钢中添加了0.3wt%纳米铜,通过超声振动辅助搅拌实现了耐磨铸钢的纳米改性,并进行了显微组织观察以及拉伸、冲击和磨损试验。结果表明,在耐磨铸钢中添加0.3wt%纳米铜可显著提高拉伸性能、冲击性能和耐磨损性能。     

中碳Cr-Si-Mn系耐磨铸钢的组织与性能

研究淬火和回火温度及冷却速度对中碳Cr-Si-Mn系低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,随淬火温度的升高,钢中板务马氏体的特征越明显,温度超过1 100℃后奥氏体晶粒尺寸稍有长大.淬火温度提高对钢的硬度值无明显影响,保持在50～52 HRC左右,但冲击韧度明显提高,在1 050℃时达到75 J·cm-2.回火温度低于或高于250℃时,冲击韧度均降低.冷却速度约为9℃/min时可获得的贝氏体/马氏体复相组织,此时残余奥氏体量约为5%,硬度值下降为45 HRC,而冲击韧度值为125 J·cm-2.     

钒钛耐磨铸钢生产工艺与性能研究

根据V、Ti合金元素在金属基体组织中存在的形式以及各合金元素的作用,对所要生产的铸钢材料进行成分设计。采用w(V)为0.43%、w(Ti)为0.25%的生铁和低碳钢作炉料,用150 kg中频感应炉进行熔炼,在试验中严格控制钢中P、S的含量,最终得到高强度、高硬度、高耐磨性的铸钢材料。     

热处理对一种新型耐磨铸钢组织与性能的影响

对一种新型耐磨铸钢进行了不同温度的淬火和回火处理。淬火温度分别为850、880和910℃,回火温度分别为200、250和300℃。利用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察并分析了试验钢热处理后的显微组织,同时测试了试验钢的洛氏硬度、显微硬度、耐磨性能和拉伸性能。结果表明:经不同温度淬火后,试验钢的组织均为板条马氏体;随着淬火温度的升高,试验钢的硬度先升高后降低,880℃淬火的钢硬度最高。经880℃淬火、不同温度回火的试验钢的组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢的硬度先增加后减小,抗拉强度逐渐升高,磨损量先减小后增加。经880℃淬火、250℃回火的试验钢的综合力学性能最佳。     

碳含量对热处理低合金耐磨铸钢组织性能的影响

试验研究了碳含量对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响。结果表明:随着碳含量的增加,试验钢的硬度总体呈上升趋势,冲击韧度先升高后下降。显微组织由粒状贝氏体+M-A岛+铁素体逐渐向上贝氏体、马氏体、下贝氏体转变,同时出现少量的残余奥氏体。当碳含量为0.40%左右时,碳在钢中的效能得到最大发挥,钢的强韧匹配性最佳。     

热处理工艺对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响

借鉴真空熔炼钮扣锭制备试样的实验方法,研究了正火温度及回火温度对低合金耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明,正火使晶粒细化,硬度增加.随着正火温度从890 ℃到940℃变化,硬度先降低后升高,在920℃时最低.经过890℃正火以及分别在500、530、560、590、620和650℃下回火,得到试样力学性能变化规律.     

添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的组织与性能

针对添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢,采用扫描电镜、透射电镜、洛氏硬度计、电子万能试验机和电子式摆锤冲击试验机进行组织观察和和力学性能测定,并分析试验钢显微组织和力学性能的关系。结果表明：添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢铸态组织为粒状贝氏体,且存在较高密度位错;稀土含量为0.0092%的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢硬度达到32.11 HRC,抗拉强度为1128.48 MPa,冲击吸收能量(-40 ℃)为9.887 J。高密度位错能提高试验钢的硬度,但不利于塑性的改善;贝氏体组织中的(M/A)岛对于硬度和强度的提高有利,但会降低韧性;添加稀土元素使夹杂物变质,有助于改善韧性。     

超高碳球墨耐磨铸钢组织研究

研究了一类新型耐磨耐热材料—球墨铸钢。通过研究发明的新型球化剂,对超高碳钢钢液球化处理,铸态组织中除珠光体外,还含有一定数量的球状石墨和碳化物。重点分析了球墨铸钢铸态、退火、正火、锻造后的组织特征。研究表明:球墨铸钢经热处理后球化效果提高、基体组织细化,尤其正火、锻造后可获得大量的球状碳化物,与传统的高碳钢碳化物球化工艺有显著的差异。     

Nb微合金化对准贝氏体耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了铌(Nb)微合金化对准贝氏体耐磨铸钢的组织和性能的影响。使用热膨胀测试仪、扫描电镜、拉伸及冲击试验和磨损试验等分析了含铌量不同的低碳(约0.26%)铸钢的组织和力学性能。结果表明,Nb的添加促进了准贝氏体的生长,当Nb含量从0%增加至0.062%时,原始奥氏体晶粒从120.81 μm减小至87.65 μm,平均晶粒尺寸减小27.4%。同时,Nb的添加降低了钢的磨损率,硬度也有所降低,但冲击吸收能量、侧膨胀值、屈服强度、抗拉强度和断面收缩率均有所提高。当Nb含量为0.024%时,磨损率最低为0.104%,耐磨性能最好,且综合力学性能最好,其硬度为420.4 HV0.1,冲击吸收能量为42.6 J,侧膨胀值为67%,屈服强度为826 MPa,抗拉强度为1326 MPa,断面收缩率为7.7%,残留奥氏体含量较高为8.4%。     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

复合热处理对ZG20CrSiMn耐磨铸钢组织和性能影响

采用金属模具浇注新型ZG20CrSiMn槽帮低碳耐磨铸钢,研究了亚温淬火热处理(QLT)和深冷处理(DCT)复合热处理对其显微组织、力学性能和耐磨损性能的影响。结果表明,与常规调质(QT)、QT+DCT及QLT工艺相比,复合热处理(QLT+DCT)工艺可以显著提高ZG20CrSiMn钢的抗拉强度、韧性以及抗磨损性能。经QLT+DCT工艺处理后的ZG20CrSiMn钢,具有良好的抗拉强度及韧性,这与层片状的细小回火索氏体组织和一定比例的铁素体有关。与QT+DCT工艺处理样品对比,QLT+DCT工艺处理样品具有更好的耐磨损性能。     

Si、Mn复相耐磨铸钢复相热处理组织与性能研究

测定了以Ｓｉ、Ｍｎ为主合金化元素的耐铸钢的ＴＴＴ曲线,曲线存在明显的海湾,贝氏体转变区域较宽;根据ＴＴＴ曲线,研究分析了这种耐磨铸钢在不同工艺条件下等温淬火复相热处理后组织、性能;结果表明,等温淬火复相蝗所得 组织为板条状贝氏体铁素体和奥氏体、贝氏体铁素体间距随等温的升高而变宽,奥氏体量增我,其强度,硬度下降,塑韧性提高。     

石墨烯改性自润滑耐磨涂层的组织与耐磨机理研究

为了降低WC-Co涂层的摩擦系数,采用湿法球磨工艺实现了氧化石墨烯和WC-Co喷涂粉末的均匀混合,基于爆炸喷涂技术制备了氧化石墨烯改性WC-Co涂层。借助XRD、SEM、EDS等手段分析了涂层的氧化石墨烯存在、组织结构形貌、化学成分组成。采用显微硬度计、万能拉伸机及UMT-2摩擦磨损试验机等仪器研究了涂层的力学及摩擦磨损性能。结果表明：氧化石墨烯改性后涂层内均匀分布有片层状氧化石墨烯,涂层组织致密、均匀,结合强度约82MPa,显微硬度为1024HV0.3,氧化石墨烯改性后涂层相比WC-Co涂层摩擦系数降低了30%,氧化石墨烯的添加提高了WC-Co涂层的抗磨、减磨性能。     

氧化石墨烯改性自润滑耐磨涂层的组织与耐磨机理

为了降低WC-Co涂层的摩擦系数,采用湿法球磨工艺实现了氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和WC-Co喷涂粉末的均匀混合,基于爆炸喷涂技术制备了氧化石墨烯改性WC-Co涂层。借助XRD、SEM、EDS等手段分析了涂层的氧化石墨烯存在、组织结构形貌、化学成分组成。采用显微硬度计、万能拉伸机及UMT-2摩擦磨损试验机等研究了涂层的力学及摩擦磨损性能。结果表明:氧化石墨烯改性后涂层内均匀分布有片层状氧化石墨烯,涂层组织致密、均匀,结合强度约82 MPa,显微硬度HV0。3为10062 MPa,氧化石墨烯改性后涂层相比WC-Co涂层摩擦系数降低了30%,氧化石墨烯的添加提高了WC-Co涂层的抗磨、减磨性能。     

回火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织及性能的影响

研究了不同回火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织及性能的影响,结果表明:试验钢在淬火回火态下组织以马氏体为主,另外还存在一些贝氏体和少量残余奥氏体.试验钢的硬度和冲击韧度随着回火温度的升高而降低,220℃回火处理后的试验钢综合力学性能最优.经由400h磨损试验后,在干态磨损条件下,低合金钢铸造履带板的耐磨性能比高锰钢提高了56%,而在有腐蚀介质的湿态磨损条件下,耐磨性能比高锰钢提高了22.5%.     

热处理对无钼镍低合金耐磨铸钢组织和性能的影响

以低价的硅、锰、铬为主要合金元素,加入少量的硼、钛和稀土等元素细化和净化铸钢的组织,设计研究了一种不含钼、镍等贵重合金的低合金耐磨铸钢,同时研究了不同淬火温度对铸钢组织和性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,硬度略有提高。淬火温度超过950℃后,淬火组织略显粗化,且出现残留奥氏体,硬度反而下降。在950℃淬火时,低合金铸钢组织由强韧性好的细小板条状马氏体和少量残余奥氏体组成且组织均匀性好,硬度大于HRC52,无缺口试样冲击韧性大于100J/cm2,综合性能良好。用于制造挖掘机斗齿,使用寿命比高锰钢斗齿提高2倍以上。     

淬火温度对中合金马氏体耐磨铸钢组织和性能的影响

对自行设计的矿山球磨机衬板用中合金马氏体耐磨铸钢在900、950、1000、1050、1100℃淬火后回火,研究了淬火温度对试验钢组织和性能的影响.试验结果表明,经过淬火、回火处理后的试验钢显微组织由板条马氏体和残留奥氏体组成.当保持回火温度250℃不变,随着淬火温度的升高,马氏体组织先变细密后又变粗大,抗拉强度、冲击...     

热处理对中碳Cr2MnSiV耐磨铸钢组织性能的影响

研究了淬火和同火温度对中碳Cr2MnSiV耐磨铸钢的组织和力学性能的影响.结果表明:实验钢的硬度随淬火温度的升高基本保持不变,硬度值为54～53 HRC,冲击韧度随淬火温度的升高显著提高,1050℃淬火、250℃回火后达到60 J/cm2.回火温度超过250℃,硬度和冲击韧度均下降.     

颗粒增强钢基耐磨复合材料的制备、组织与性能

采用铸渗法成功制备出ZTA(ZrO2增韧A12O3)陶瓷颗粒增强合金钢基耐磨复合材料.制备方法:将陶瓷颗粒与自制粘结剂混合填充到具有一定型腔的模具中,加压凝固后获得多孔连通的陶瓷预制体;将预制体固定到铸型中,浇注合金钢,浇注温度1 500--1 560℃,金属液铸渗预制体获得局部复合的耐磨复合材料.结果表明:铸渗效果良好,陶瓷颗粒与合金钢基体界面结合紧密,无缩孔、裂纹等缺陷;陶瓷颗粒在复合材料中的体积分数为42％～56％;在三体磨料磨损条件下,ZTA/合金钢复合材料的抗三体磨料磨损性能是合金钢基体的4.37倍.     

复相组织低合金铸钢耐磨锤头的研制

设计出一种高碳低合金复相组织耐磨锤头 ,其组织为贝氏体、奥氏体和少量马氏体。硬度高达HRC5 8,冲击韧性为 9J/cm2 。耐磨性为铸铁锤头的 4倍、高锰钢锤头的 2倍。