奧錳鋼材料孕育變質工藝研究與應用開發(fā).pdf

1、常用球磨機襯板有奧錳鋼襯板和中碳合金鋼襯板等，奧錳鋼襯板韌性好，但初始硬度不足；而中碳合金鋼硬度高，但韌性差。本文針對現有奧錳鋼材料性能的不足，通過化學成分設計和微合金化，選用合適的孕育劑和變質劑進行雙變質處理，獲得了同工況條件下耐磨性能比傳統(tǒng)耐磨鋼提高達50％-100％以上的高性能耐磨奧錳鋼；通過分析孕育、變質處理奧錳鋼組織形態(tài)、成分分布和綜合性能特點，探討了孕育劑、變質劑在奧錳鋼中的作用機制，為進一步改善奧錳鋼孕育變質效果、提高奧錳

2、鋼耐磨性能提供了理論基礎和生產控制方法。 根據碳、錳在奧錳鋼中的作用機理，使用工況條件，以及Mn和C之間的經驗關系，確定中錳鋼的Mn含量在5.5—7.5％，C含量在1.0-1.4％；高錳鋼的Mn含量11.0—14.0％，C含量在0.90—1.20％。其余元素Si、Cr、P含量分別在0.3—0.6％、1.5—2.5％、≤0.04％，雜質元素S≤0.04％。另外，還采用了B、Nb、N等進行微合金化，以細化晶粒。 采用稀土RE

3、—Ca-Ti—A1復合變質劑、V渣-Ti—Zn復合孕育劑和對奧錳鋼進行微合金化處理，顯著改變了碳化物的數量、大小和形態(tài)分布；明顯提高了在奧氏體基體上分布的均勻性；減少和改善了非金屬的數量和分布狀態(tài)；細化了奧氏體晶粒，顯著的減少了由于碳化物的溶解所留下的顯微裂紋。這些特征的改變均明顯的提高了奧錳鋼工件的綜合力學性能及其耐磨性能，并且由于韌性的提高，適度提高碳含量，使工件的磨后硬度顯著提高。分級復合孕育變質處理不僅能提高鋼液的冶煉處理質量，

4、也能提高抗孕育衰退能力，對厚截面的大型鑄件，實施微合金化處理可解決由鑄造過程和熱處理過程中產生的粗晶現象和促進其表層與心部組織的一致性。 根據上述合金成分設計及雙變質處理，所得奧錳鋼力學性能和耐磨性能均有較大的提高，尤其是中錳鋼材料，σb由變質前的793MPa提高到916MPa，αk由46J/cm2提高到76J/cm2，磨后硬度由693Hv提高到768Hv，相對耐磨系數β由1.78提高到2.63；這主要的原因是中錳鋼除具有高錳鋼