热处理对高强度耐磨板组织和性能的影响

  高强度耐磨板主要以碳化物强化的奥氏体合金钢。在300℃以下具有良好的耐磨性能,在500℃下具有良好的抗氧化性,广泛应用于矿山、机械、工程等器械的耐磨部件加工。但普通耐磨板普遍存在屈服强度不高,影响材料的使用寿命,因此,为充分发挥材料的性能潜力,获得理想的性能指标,确定最佳的工艺参数,冶金工作者研究了不同固溶与时效处理对高强度耐磨板组织和性能的影响。

  试验用高强度耐磨板冶炼工艺采用非真空感应加电渣重熔,其主要化学成分见表1所示。轧制前将钢材在三段连续式煤气加热炉内加热,轧制过程分别』在现场Φ420mm×3mm、Φ320mm×3mm和Φ250mm×5mm轧机上进行,轧制成Φ25mm的圆钢。轧制过程因该品种︾咬入困难,加热温度采用上限温度1160℃控制,为了得到良好的晶粒度,终轧温度控制在≤850℃,轧后采用风冷收集。轧后在辊底式煤气炉内进行退火,选用箱式电阻炉进行不同温度的固溶与时效处理。在WDW3300型电子式万能试验机上进行力学性能测试;采用40MAT金相显∴微镜观察显微组织,金相侵蚀剂为硫酸铜盐酸水溶液。

  表1 试验用高强度耐磨板的化学卐成分(质量分数,%)

表1

  结果表明

  (1)固溶处理对耐磨板的力学性能有显著的影响,固溶温度越高,基体的合金化程度越高,越有利于时效强化相的析出,特别是溶入基体中的强化合金元素W、Mo等含量,并增加合金的性能稳定性。但固溶处理温度过高,使合金的晶粒迅速长大,使强度和塑性降低,综合分析,固溶处理温度确定1170℃为好。

  (2)在固溶处理效果理想的前提下,确定合理的时效温度即保温时间,能够达到高强度耐磨板的强度最佳指标。该合金在1170℃固溶后760℃时效保温5h可以获得最佳力学性能。