如何保持耐磨鋼板優(you)良鑄(zhu)造(zao)性能的(de)同時，不斷提高其綜合(he)力學性能，擴大(da)其使(shi)用范圍，始(shi)終是材(cai)料工作(zuo)者面臨的(de)課(ke)題。 本(ben)課(ke)題從耐(nai)(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)(ban)強(qiang)韌化理論出(chu)發，通過添加耐(nai)(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)(ban)合(he)金元素進(jin)行成分優(you)化設計，采用正交試驗法對(dui)耐(nai)(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)(ban)中(zhong)Ti、Cd、Zn含量(liang)及Sb變質進(jin)行優(you)化實驗研(yan)究。
所(suo)以在不影響(xiang)耐(nai)(nai)磨鋼(gang)板(ban)強(qiang)韌(ren)化的(de)(de)同時,研究如(ru)何(he)提高其在高溫下(xia)長期服役的(de)(de)尺寸穩定(ding)性,建立材料性能數據庫具有理論意義和實(shi)用價值。本文以ZL107為研究對象。首先,向(xiang)其加(jia)入不同含量(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)磨鋼(gang)板(ban)。研究不同稀土(tu)含量(liang)對合(he)金(jin)組(zu)織和性能的(de)(de)影響(xiang),然后,對變質(zhi)后的(de)(de)耐(nai)(nai)磨鋼(gang)板(ban)以及未(wei)變質(zhi)的(de)(de)耐(nai)(nai)磨鋼(gang)板(ban)進行不同的(de)(de)熱(re)處理,研究不同熱(re)處理對合(he)金(jin)組(zu)織和性能的(de)(de)影響(xiang)。
對(dui)鑄態和經過不同(tong)熱(re)處(chu)理(li)的(de)不同(tong)Y含(han)量的(de)耐(nai)(nai)(nai)磨鋼(gang)板進行尺寸(cun)穩定性(xing)實驗,觀察耐(nai)(nai)(nai)磨鋼(gang)板在不同(tong)的(de)熱(re)暴露(lu)溫(wen)度(du)下不同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)熱(re)增長,探(tan)討稀土Y和熱(re)處(chu)理(li)對(dui)耐(nai)(nai)(nai)磨鋼(gang)板尺寸(cun)穩定性(xing)的(de)影響。研究(jiu)結果表(biao)明,稀土含(han)量為0.1%時(shi)(shi)(shi)(shi),通(tong)過T6熱(re)處(chu)理(li)(495℃×8小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)+190℃×5小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi))的(de)合(he)(he)金可(ke)以得到(dao)最為理(li)想的(de)力學性(xing)能。通(tong)過T7熱(re)處(chu)理(li)(495℃×8小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)+260℃×4小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi))的(de)合(he)(he)金可(ke)以得到(dao)最為理(li)想的(de)尺寸(cun)穩定性(xing),但力學性(xing)能不佳。
耐(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)由于其良(liang)好的(de)鑄造性(xing)能(neng)(neng)成為鋁合(he)金(jin)中(zhong)使用(yong)(yong)較多、應用(yong)(yong)范圍較廣的(de)一種合(he)金(jin)系，其中(zhong)耐(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)除了(le)(le)具有良(liang)好的(de)鑄造性(xing)能(neng)(neng)之外，還具有較好的(de)氣密性(xing)等綜合(he)性(xing)能(neng)(neng)，因而成為工業應用(yong)(yong)較廣的(de)合(he)金(jin)之一。由于普通(tong)耐(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)的(de)力學性(xing)能(neng)(neng)較差，尤其是韌性(xing)較差，無(wu)法滿足(zu)某些性(xing)能(neng)(neng)要求(qiu)較高(gao)的(de)零部件的(de)需求(qiu)，因而限制了(le)(le)該(gai)耐(nai)磨(mo)鋼(gang)板(ban)在鑄件上(shang)的(de)應用(yong)(yong)范圍。
耐磨鋼板(ban)(ban)(ban)試(shi)(shi)驗(yan)中采取不(bu)同(tong)的(de)熱(re)(re)處理(li)工藝，并根(gen)據力(li)學性能(neng)測試(shi)(shi)和正交試(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)，考察(cha)(cha)合(he)金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)加(jia)入量(liang)、變質(zhi)劑(ji)加(jia)入量(liang)和熱(re)(re)處理(li)工藝對耐磨鋼板(ban)(ban)(ban)性能(neng)的(de)影(ying)響并得出(chu)最優化的(de)實(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)。同(tong)時(shi)，本文還考察(cha)(cha)了Na變質(zhi)與Sb變質(zhi)的(de)區別及合(he)金元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)Ag的(de)加(jia)入對耐磨鋼板(ban)(ban)(ban)性能(neng)的(de)影(ying)響。 實(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)表明，經過優化設(she)計后的(de)合(he)金成分(wt％)為(wei)：在ZL107的(de)基礎上添加(jia)0.116％Ti，0.116％Cd，0.043％Mg，0.916％Zn；優化變質(zhi)劑(ji)為(wei)：采用(yong)占爐料質(zhi)量(liang)2.5％的(de)三元(yuan)(yuan)(yuan)Na鹽(25％NaF+62％NaCl+13％KCl)變質(zhi)劑(ji)。