Si含量对耐磨复合钢板组织与力学性能的影响

2021-08-30 08:46| 发布者: | 查看: |

含碳量较高的耐磨复合钢板具有较高的强度、硬度、耐磨性和一定的耐腐蚀性,使其在航空航天、医用及机械制造领域得到广泛的应用。通常认为Si为铁素体形成元素,Si元素的增多会引起铬当量的增大以及镍当量的相应减少,使得耐磨复合钢板在奥氏体化加热过程中奥氏体相区域小,易形成铁素体,从而影响钢的显微组织和力学性能。研究人员以耐磨复合钢板为基础,通过添加硅铁改变原材料的Si含量,然后施以相同的热处理工艺,以探索不同Si成分下耐磨复合钢板组织与力学性能的变化规双金属耐磨复合钢板律。

  本试验所用材料为高真空信铬钢耐磨复合板电弧炉熔炼制得的耐磨复合钢板,其化学成分由移动式直高铬铸铁堆焊复合耐磨板读光谱仪PMI-MASTER PRO分析测得,如表1所示。

经高真空电弧炉熔炼得到的纽扣锭,要进行热处理以改善其综合力学性能。先在1100℃下保温12h进行扩散退火以减小成分偏析,随后在950℃下保温30min后水冷,淬火后再经250℃保温2h后空冷。试样经线切割加工成10mm×10mm×5mm的试样,所有试样经机械研磨、抛光和腐蚀后制成金相样品。

  采用尼康LV150正立式光学金相显微镜观察不同化学成分试样的金相显微组织;利用HITACHI SU-1500钨灯丝扫描电子显微镜分析不同试样的显微组织;利用HBE-3000A电子布氏硬度计对各成分试样的硬度进行测试;通过18kW D/MAX2500V+/PC型X射线进行物相分析,对析出相的类型进行确定。

  结果表明:在相同热处理条件下,随着Si含量的增加,耐磨复合钢板的显微组织逐渐由马氏体转变为铁素体;抗拉强度和硬度先增加后减小,在Si含量为1.00%时达到最高值;伸长率先增加再变小,在Si为1.5%时塑性最好;耐磨复合钢板试样中碳化物质量分数随Si增加而递增,析出相主要为M23C6型(Cr15.58Fe7.42C6)碳化物,同时伴有少量Cr7C3型碳化物。


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