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        影響鋼板耐磨性的四個因素

        時間:2015-06-18 07:04來源:未知 作者:admin 點擊:
          

        影響鋼板的耐磨性的因素很多,有外部條件,如載荷和磨料的類型、大小;也有內在因素,如鋼的化學成分、熱處理工藝和組織狀態等。這些因素與耐磨性都有密切的關系,下面分為四個因素ABCD來具體分析探討一下:
        A碳含量
        低于共析成分的碳鋼,經正火或淬火+回火后,其耐磨性隨碳含量的增加而提高。碳含量不同的鋼,經熱處理到相同硬度時,碳含量高的鋼其耐磨性較好,抗磨料磨損的能力也隨碳含量的增加而提高。鋼的磨損量與其碳含量的關系見圖1

        圖1鋼的磨損量與碳含量的關系
        B合金元素

        在低合金鋼中,合金元素對耐磨性的影響主要取決于它們的碳化物形成傾向 以及在鐵素體中的溶解度。一般來說,不形成碳化物的元素對耐磨性的影響較弱。 但Si雖然不是形成碳化物的元素,但能起到提高鋼的耐磨性的作用。在硅錳鋼和 鉻錳鋼中,適當增加Si含量對提高耐磨性比較顯著。

        圖(2)是多元合金耐磨鋼板中的合金成分,其耐磨性相當于普通鋼板的10倍

        Mn是弱碳化物形成元素,在鋼中只和鐵及其他碳化物聯合形成滲碳體型的 碳化物。在低錳鋼中,Mn對耐磨性有所改善。在高錳耐磨鋼中,Mn起到擴大Υ相區、穩定奧氏體組織的作用。一些和鋼中碳有較強親和力的元素,如Cr、Mo、V、 Ti、Nb等,只要鋼中有足夠的碳,在適當的條件下,就形成各自特殊的碳化物。強 碳化物形成元素是提高鋼耐磨性的重要元素。
         C碳化物

        圖(3)是碳化鉻耐磨鋼板中碳化鉻含量與硬度的關系,從圖中可以看出隨著碳化鉻的含量增加其硬度是增加的
        碳化物的類型是影響耐磨性的關鍵因素。特殊的合金碳化物比普通滲碳體的 耐磨性明顯提高。例如,當鋼中的碳化物形成元素與碳的原子百分比增加時,隨著 由普通滲碳體成為特殊碳化物(例如Fe3C—Cr7C3—Cr23C6),耐磨性均有明顯的提 高。在碳化物相成分不變時,提高鐵素體中合金元素含量,耐磨性的改善并不明 顯。但組織為馬氏體+碳化物的鋼,當碳化物形成元素與碳的原子百分比超過特 殊碳化物所必須值時,則產生馬氏體合金化,可進一步提高耐磨性。因此,為增加鋼的耐磨性,可控制Cr、Mo、V的含量w(Cr)/w(C)≈1.8,w(W)/w(W)/≈0.4或1.6;w(V)、w(C)≈1。

        此外,鋼的耐磨性還與碳化物數量和分布狀態有關。當鋼中出現網狀碳化物, 或各種形狀的碳化物沿晶界析出,或大部分基體中缺乏分布均勻的碳化物時,都將 降低耐磨性。
        D顯微組織
        鋼的化學成分及熱處理工藝對爾磨性的影響,最終是以組織狀態反映出來的。 一般來說,鐵素體組織的鋼耐磨性最差,馬氏體組織的鋼耐磨性較好,下貝氏體組 織的鋼耐磨性最好。經淬火+回火后獲得回火馬氏體組織的鋼,比經正火后具有 珠光體+鐵素體組織的鋼耐磨性顯著提高。采用等溫淬火可獲得下貝氏體組織, 因此在相同的硬度下,又比一般淬火+回火獲得的馬氏體組織具有更高的耐磨性。

        圖(4)是復合耐磨鋼板碳化物顯微組織,其中彌漫硬質相,增加了其耐磨性

        鋼中含有網狀碳化物,其耐磨性下降。亞共析成分的珠光體鋼,耐磨性隨珠光 體含量的增加而提高,而且隨珠光體片層之間距離的減少而提高,即細珠光體組織 比粗珠光體組織的耐磨性好。


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