工程機械(xie)、煤礦(kuang)機械(xie)用(yong)耐磨(mo)鋼(gang)消(xiao)耗(hao)量(liang)巨(ju)大(da)，全國(guo)煤礦(kuang)系統因磨(mo)損而造成(cheng)的(de)經(jing)濟(ji)損失每年大(da)約(yue)在400億元(yuan)以(yi)上。低合金耐磨(mo)鋼(gang)因具(ju)有生產(chan)成(cheng)本(ben)低，熱加工成(cheng)型工藝簡單(dan)，較(jiao)為適合大(da)規模工業化生產(chan)等(deng)特點而得(de)到廣泛應用(yong)，尤其是用(yong)它制造的(de)耐磨(mo)鋼(gang)板具(ju)有廣闊的(de)市場前景。國(guo)外生產(chan)高(gao)強度耐磨(mo)鋼(gang)板大(da)多采(cai)用(yong)調質工藝獲得(de)高(gao)硬度的(de)回火馬(ma)氏體組(zu)織，其缺點是成(cheng)本(ben)高(gao)，韌性和可焊性較(jiao)差。
國內近幾(ji)十年(nian)來，結合我國資源特點已(yi)成功(gong)開發出Si-Mn系(xi)、Mn-B系(xi)、Si-Mn-Mo系(xi)等不(bu)同合金體(ti)系(xi)的低合金耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)，并在(zai)(zai)空冷(leng)條件(jian)下得到(dao)(dao)貝氏(shi)體(ti)+馬氏(shi)體(ti)或殘余奧氏(shi)體(ti)等各種復相(xiang)組織，降低成本的同時(shi)提高(gao)了耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)的綜合性能(neng)。然而我國現有耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)牌號多為鑄鋼(gang)，且(qie)為保證硬度(du)和淬透性均(jun)采用較高(gao)的碳(tan)含量，隨著我國工業的發展，特別是在(zai)(zai)高(gao)應力磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損環境中，其韌性、焊接性能(neng)仍(reng)然得不(bu)到(dao)(dao)滿(man)足。
低碳低合金耐磨板的(de)組(zu)織和性(xing)能(neng)研(yan)究實驗采用低(di)碳(tan)(0．08~0．12％)設計，通(tong)過多元合金(jin)化結合高(gao)效、節能(neng)的(de)控(kong)軋控(kong)冷(TMCP)工(gong)藝細化晶粒(li)，改善組(zu)織，提高(gao)塑性(xing)、韌性(xing)與焊(han)接性(xing)能(neng)，使低(di)碳(tan)低(di)合金(jin)耐(nai)磨鋼板具有優良的(de)綜合性(xing)能(neng)。
一.試驗材料和方法
1.試驗材料
試驗鋼為(wei)低(di)碳(tan)(tan)低(di)合金鋼，三種對比成(cheng)分的(de)碳(tan)(tan)含量分別為(wei)0．12％、O．10％、0．08％。碳(tan)(tan)含量降低(di)的(de)同時為(wei)保(bao)證(zheng)強度，適當增(zeng)加Mn和Cr的(de)含量，添加Cu和Ni，并加入Nb以細化(hua)晶粒。試驗鋼采用(yong)10Kg真空感應爐冶煉(lian)，其(qi)實(shi)際化(hua)學成(cheng)分見(jian)表(biao)l。
l#鋼(gang)加熱至1150℃，保(bao)溫(wen)2小時(shi)，采(cai)(cai)用常規軋制(zhi)，軋后(hou)直接(jie)淬火。2#和3#鋼(gang)錠(ding)分別從(cong)錠(ding)長中(zhong)間切斷成兩(liang)個鋼(gang)錠(ding)，1200℃下保(bao)溫(wen)2小時(shi)，采(cai)(cai)用兩(liang)階段控(kong)制(zhi)軋制(zhi)工藝，再結晶區累積(ji)變(bian)形(xing)量為(wei)62．5％，未再結晶區累積(ji)變(bian)形(xing)量為(wei)60．0％，軋板厚度12mm；軋后(hou)冷卻分別采(cai)(cai)取(qu)直接(jie)淬火和控(kong)制(zhi)冷卻工藝，實際工藝參數見表(biao)2。
2.試驗方法
從鋼板上沿縱向(xiang)切(qie)取金相試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，經4％硝酸酒精(jing)溶液浸蝕后于光學(xue)顯(xian)微鏡(jing)下觀察組(zu)織形貌。線切(qie)割切(qie)取O.3mm厚的薄片，磨(mo)(mo)至50μm，經電解雙噴儀制(zhi)成透(tou)射電鏡(jing)用(yong)(yong)(yong)(yong)薄膜(mo)樣(yang)(yang)品，采用(yong)(yong)(yong)(yong)H-8100型(xing)(xing)(xing)透(tou)射電鏡(jing)觀察組(zu)織。采用(yong)(yong)(yong)(yong)HD9-45型(xing)(xing)(xing)硬度計(ji)測量維(wei)氏硬度，載荷為(wei)30kg。拉(la)伸(shen)性能測試(shi)(shi)(shi)采用(yong)(yong)(yong)(yong)φ8mm的標準短試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)。利用(yong)(yong)(yong)(yong)ML-10型(xing)(xing)(xing)磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)驗機進行(xing)二(er)體磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)驗，銷型(xing)(xing)(xing)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)尺寸為(wei)Φ6×20舢m，磨(mo)(mo)盤轉速60rpm，磨(mo)(mo)料(liao)為(wei)28#SiC水砂紙，試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)徑(jing)向(xiang)進給量4mm／s，起始半徑(jing)13mm，終止半徑(jing)103mm，磨(mo)(mo)損(sun)(sun)行(xing)程16.4m，載荷14.7N。