准贝氏体铸钢磨粒磨损性能研究.doc

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准贝氏体铸钢磨粒磨损性能研究

准贝氏体铸钢磨粒磨损性能研究 第24卷第1期 2000年2月 工程材料 MeehamcaIEngineering Vo】_24NO.1 Feb.2000 ,1上rI准贝氏体铸钢磨粒磨损性能研究 呈星强(西安工业学院材料科学与工程系陕西西安710032) 高瓤.I主题词贝氏体钢铸钢耐磨材料,士.}tI—————~~————一JI,【StudyonAbrasiveWearProperiiesofMeta—BainiteCastSteel ChengJuqiang(XianInstituteotTechnologyXin~anShaanxi710032) KangMokuang(NorthwesternPolytechnicaIUniversityXianShaanxi710072) AbstractInthispaper,theabrasivewearpropertiesofn£wtypemeta—bainitecaststeelwerestudied.The resultsshowthatmeta—bainitecaststeelisofhighwearresistanceAstObecomparedwiththewearpropertiesof hghmanganesecaststeeel,meta—b~initecaststeelmaybeusedinsteadolhighmanganesesteelItisaiLewtype W…r㈣istntmaterialS 1引言 贝氏体钢是80年代初发展起来的新型耐磨材 料.以往的贝氏体耐磨钢由于组织中存在渗碳体而 降低韧性,应用受到限制我们利用我国富有元素 硅,锰和少量钼,硼等台合化,在钢中获得由贝氏体, 铁素体和残余奥氏体组成的非典型或无碳化物贝氏 体,即准贝氏体【l,并研制了系列准贝氏体钢,具有 高强度,高韧性,良好焊接性,耐磨性等特点is].在工 程应用方面取得较大的进展]本工作主要研究了 铸造准贝氏体钢的磨粒磨损特性,为耐磨钢的应用 提供嵌据. 1Ommx30mm的三体磨粒磨损试样,对比材料为 ZGMnl3.二体磨粒磨损采用ML一10型磨粒磨损试 验机,磨粒为180号SiC水砂纸,三体磨粒磨损采用 MLD一10型动载磨料磨损试验机,磨粒为40目精制 石英砂. 用Amary一1OOO13型扫描显微镜观察面形貌,用 D/max一3CX射线衍射仪测量试样磨损前后磨面残 余奥氏体量,用HRM一45型洛氏硬度计测量磨面的 表面硬度.用HX一1000型显微硬度测定试样亚表面 层加工硬化曲线,载荷为4.9N.磨损失重采用 TG328A分析天平(分度值0.1mg)测量磨损前后的 重量. 2试验材料及方法3试验结果 试验材料为中碳硅锰钼系准贝氏体铸钢.主添 加元素为硅,锰,碳含量0.30~0.40的编号为 ZGBZ一35,碳含量0.40~0.50的编号为ZGBZ一 45.用0.5t中频感应炉熔炼.原材料为工业废钢, 75SiFe,锰铁,钼铁等中间台金,采用稀土,钛复台微 台金化处理,加八量为0.06~0.15,浇注温度 1450~1500.C,浇注成标准梅花试样及挖掘机斗齿 等铸件. 热处理工艺:铸造+680~720.C高温回火,860 ~ 900.C正火+300~320C低温回火.从梅花试样 上加工成一端为4mm的二体磨粒磨损和1Omm× *男36岁讲师博士 l999一O1—04收到初稿1999—04—07收到修改稿 3.1二体磨粒磨损结果 图1是二体磨粒磨损失重的比较值可见随着 试验载荷的增加,各种材料的磨损失重增加.以准贝 氏体铸钢的耐磨性最好. 3.2三体磨粒磨损结果 图2是三体磨粒磨损失重的比较值.可见随着 冲击功的增加,试样冲击次数一定时,其行程增加. 因而材料的磨损失重减少.在冲击能量较大时(如 3.5J),ZGBZ一35与ZGMn13磨损失重相当,而ZG— BZ一45表现出较好的耐磨性. 3.3磨粒磨损过程中残余奥氏体量的变化 表1是x射线衍射法测得的准贝氏体铸钢磨 损试样,磨粒磨损前后残余奥氏体含量的变化.可见 在载荷为34.3N和冲击功为3.5J时,准贝氏体铸 程巨强等:准贝氏体铸钢磨粒磨损性能研究 l00 乏 60 翻 20 I I764N 上 2450N= ]784N111载荷,N 圈1二体磨粒磨损失重比较 1ZGMn132ZGBZ一353.ZGBZ一45 冲击功力 图2三体害粒害损失重比较 1.ZGMn132ZGBZ一353.ZGBZ一45 钢残余奥氏体在磨粒磨损过程中大部分发生应力诱 发马氏体相变图3是冲击功为3.5J时ZGMnl3 磨粒磨损前后的x射线图谱,可见磨损前后的三个 大峰全是奥氏体峰,磨损后没有出现铁素体(马氏 体)峰,即磨损前后均为奥氏体组织.二体

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