合金钢系列

低碳中合金、中碳低合金、中碳中合金、低碳高合金等各种合金钢,由于其化学成分、热处理工艺可在很大范围内变化,产品的机械性能指标差距很大,硬度HR***0-60,冲击韧性ak10-100J/cm2,因此可根据易损件的应用工况条件,分析其主要磨损机制,优化和选择合金钢的化学成分和综合机械性能。

中碳低合金钢的优点是:合金量少,生产成本较低,依靠水淬或油淬提高硬度,满足易损件的耐磨寿命。

中碳中合金钢的优点是:中等的合金含量使其基体***得到固溶强化且有弥散碳化物,热处理工艺简单且稳定,综合机械性能较佳。与中碳低合金钢相比,即使硬度相同,耐磨性明显,但生产成本偏高。

低碳高合金钢的优点是:低碳、高合金的化学成分配合恰当的热处理工艺,可获得非常高的韧性和较高的硬度,对受冲击负荷较大、结构复杂的易损件具有优势,缺点是生产成本高。

高锰钢的铸态***通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态***的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温消除铸态***，得到单相奥氏体***，然后水淬，使此种***保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。热处理后力学性能为：σb615～1275MPa σs340～470MPa ζ15%～85% ψ15%～45% aKl96～294J/cm2 HBl80～225

高铬铸铁衬板热处理

实验表明，奥氏体化温度越高，残留奥氏体量越多，马氏体量越少。随着奥氏体化温度的升高，高铬铸铁的硬度先升高再降低，在 1000℃ 淬火时，试样的宏观硬度高，为62.74 HＲC。这是因为二次碳化物沉淀析出的温度决定了在奥氏体中溶解的碳含量和合金元素含量，进而显著地影响 Ms 点的温度和淬火硬度。当奥氏体化温度较低时，析出的二次碳化物数量多、颗粒小、分布均匀，奥氏体中碳及合金元素含量少，空冷后马氏体硬度较低; 但是如果奥氏体化温度过高，析出的二次碳化物数量少、颗粒大、分布不均匀，奥氏体中碳及合金元素含量多，奥氏体稳定性高、Ms 点降低，导致淬火后残留奥氏体多、马氏体少，硬度又会降低。

　　对 1000℃保温不同时间后淬火的试样进行硬度测试的结果表明，保温 2 h 后空冷的试样硬度很高，为64.04 HＲC。如果保温时间继续延长，随着奥氏体晶粒长大以及奥氏体中析出的二次碳化物的增多，材料硬度反而降低。

　　为了消除内应力和提高韧性，高铬铸铁淬火后应进行回火。高铬白口铸铁合金含量较高，回火稳定性好，在 250～500℃回火时不仅韧性有所提高，而且硬度下降不大。将上述 1000℃保温 2 h 后空冷的高铬铸铁试样，分别在 250℃和 450℃进行 2 h 回火，发现250℃回火后碳化物***呈细小的粒状和块状，边界圆钝，弥散分布; 而 450 ℃回火后的碳化物***条块较大，部分碳化物呈状分布。显微硬度测试表明，250℃回火 2 h 后基体的显微硬度高。热处理后，试样的硬度和冲击性能比铸态都有所提高，经1000℃×2 h 淬火+250℃×2 h 回火工艺处理的试样的冲击值提高幅度十分显著，冲击吸收能量达到4.13 J。