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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
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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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