耐磨钢是当今耐磨材料中用量 的材料,在冶金、建材、矿山开采等领域中都要使用大量的耐磨钢工件。耐磨钢板nm500由于服役过程中承受着不同程度的磨损和冲击且部分工件形状复杂,因此工件所需材料需要同时具有较高的耐磨性和加工成形性能。本文从成分设计角度出发,设计了四种新成分耐磨钢,利用JMatpro模拟软件对其热处理参数及热处理后的组织和性能进行模拟计算,并参照计算结果设计热处理工艺对材料的组织、性能进行探索研究。耐磨钢板nm360对0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.35C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V、0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V四种新成分耐磨钢进行热处理参数模拟计算,模拟结果表明四种材料完全奥氏体化温度均不超过870℃,且临界冷速 不超过0.4℃/s。以高于临界冷速淬火后,0.44C5Cr1Ni1.25Mo1V和0.60C5Cr1Ni1.35Mo1V的力学性能接近,0.20C5Cr1Ni1.25Mo1V力学45号冷轧钢板65锰冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板nm4
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焊接性则通过Gleeble1500热模拟实验机来测定。利用光学显镜和扫描电镜观察试验钢的显组织、磨损表面形态以及钢中夹杂物的形态。磨损实验结果表明,在冲击磨料磨损和滑动磨料磨损实验中,在相同的磨损时间内,两种磨损试验中Q345的磨损量约为NM400和耐磨钢板NM500的1.53.0倍,与瑞典产的耐磨钢板nm400、SB50耐磨钢板比较,NM400与NM500具有与之相近的磨损量和磨损形态。在冲击磨料磨损中,切削和犁沟是主要的磨损机制。在滑动摩擦磨损中,划擦是主要的磨损机制。在焊接热模拟实验中,NM500分别采用10kJ/cm,12kJ/cm,17kJ/cm的线能量作为热输入模拟焊接粗晶区的组织与性能,焊后粗晶区的组织均为贝氏体加少量的铁素体,在-20oC温度下冲击韧性的平均值分别为(试样尺寸为10555mm):60J,41J,37J。在耐磨钢板NM360的焊接 65锰冷轧钢板45号冷轧钢板42crmo钢板耐磨钢板NM400 40cr钢板
本文的主要内容和创新如下:(1)针对传统低合金耐磨钢中添加较多Ni、Mo等贵重合金甚至是稀土元素成本较高的缺点,首次采用在普通C-Mn钢的基础上加入少量Cr和B元素的低成本成分体系,开发出高级别的低合金耐磨钢板NM400。其中:抗拉强度>1600MPa,布氏硬度>500HB,延伸率>10%,-40℃低温冲击>30J,耐磨性能高于国外同等级别耐磨钢水平。研究了该类钢的连续冷却相变行为、热处理前的热变形及热变形后的冷却工艺、热处理过程中的淬火和回火工艺对实验钢的强韧性控制单元如原始奥氏体晶粒尺寸、block尺寸、Lath尺寸和析出物的影响规律,并分析了其与实验钢的力学性能和三体冲击磨料磨损性能的关系。结果表明,较低温度的控制轧制后控制冷却至贝氏体区间,然后在880℃淬火和170-C回火,可得到 的硬度和韧性配合,并得到高的耐磨钢板nm450性能。65锰冷轧钢板40cr钢板45号冷轧钢板42crmo钢板