浅谈耐磨合金钢的热处理注意事项

2023-07-14


耐磨合金钢主要通过在传统成分的高锰钢中添加Cr、Mo、V、Ti、稀土等元素提高了性能,其中Cr的运用尤为广泛。在高锰钢加工硬化过程中,形成了动态变分时效,即C-Mn原子对,具有扩大高锰钢中C-Mn有序原子对的聚类效应。本文对具有不同回火温度的耐磨合金钢和普通高锰钢的组织、结构、电阻和耐磨性的变化进行了研究,结果表明,耐磨合金钢在碳含量相对较低的条件下耐磨性优于普通高锰钢。而且,合金高锰钢根据回火温度,组织结构不同,耐磨性也不同。

耐磨合金钢主要通过在传统成分的高锰钢中添加Cr、Mo、V、Ti、稀土等元素提高了性能,其中Cr的运用尤为广泛。在高锰钢加工硬化过程中,形成了动态变分时效,即C-Mn原子对,具有扩大高锰钢中C-Mn有序原子对的聚类效应。本文对具有不同回火温度的耐磨合金钢和普通高锰钢的组织、结构、电阻和耐磨性的变化进行了研究,结果表明,耐磨合金钢在碳含量相对较低的条件下耐磨性优于普通高锰钢。而且,合金高锰钢根据回火温度,组织结构不同,耐磨性也不同。

耐磨合金钢经过水韧性处理后回火温度逐渐提高到250.合金高锰钢的磨损量减少,耐磨性提高,温度从250上升到350时,磨损量略有增加,耐磨性下降,但优于合金高锰钢现有水韧性处理后的耐磨性。如果温度继续上升到500.磨损量将继续增加,耐磨性下降,低于水韧性状态下的耐磨性,这进一步证明了合金高锰钢中有序微区的存在。

对于普通高锰钢,随着温度的升高,奥氏体基体中的碳原子也会移动,形成Mn和C-Mn原子对,但由于锰和碳原子之间的结合相对较弱,短距离对准微区的大小相对较小,250回火后晶格畸变得到了一定程度的恢复,250回火后溶液强化作用的减弱,耐磨性反而略有下降。

回火温度从250持续上升到350时,合金高锰钢中碳原子的活性会随着温度的上升而增加,该温度在回火处理后碳化物不会析出,但此时奥氏体的晶格畸变程度进一步降低,溶液强化作用减弱,但碳化物尚未析出,因此仍然存在很多微区域,耐磨性与250回火相比,一般高锰钢的温度上升到400时,部分碳会在衍射谱线处析出。另一个微区处于碳化物析出前的子结构状态。这种子结构状态的微区域是富含碳的区域,因此含有丰富的C-Mn有序原子对。均匀分布、分散、分散的微观区域和分散的碳化物排列不正确的钉扎效果在一定程度上弥补了溶液强化减弱的影响,因此宏观力学性质表现为耐磨性差。如果温度继续上升到500.耐磨合金钢开始析出碳化物,此时奥氏体的基本晶格常数已经基本正常。

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