占市場用量最大的合金耐磨板,使用狀態時的常規組織是高碳孿晶馬氏體+碳化物+殘留奧氏體。隨著耐磨板行業的發展,對耐磨板的性能要求變得越來越苛刻。基于貝氏體組織所帶來的材料性能的提高,耐磨板的貝氏(shi)體等溫(wen)處理方法值(zhi)得推(tui)廣應用(yong)。在(zai)不影響(xiang)耐磨板最終性(xing)能的前提下(xia),學(xue)者們對如何減小貝氏(shi)體轉變(bian)孕育期非常感興趣。利用(yong)貝氏(shi)體等溫(wen)組織的有利性(xing)能,改善工(gong)藝來減少(shao)相變(bian)時間(jian)。本項目基于熱力學(xue)與動力學(xue)微觀組織調(diao)控理論,對耐磨板等溫(wen)處理過程相演變(bian)規(gui)律進(jin)行研究,提出了短時貝氏(shi)體處理方法。
實驗材料選用JFE耐磨鋼板公司冶煉的(de)EH-C500合(he)(he)金耐(nai)磨板(ban),球(qiu)化(hua)退火后室溫(wen)組(zu)織(zhi)為鐵素體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)上(shang)彌散分(fen)(fen)布著球(qiu)狀合(he)(he)金碳(tan)化(hua)物。在(zai)DIL805A型(xing)膨(peng)脹儀上(shang)進行(xing)熱處理(li)實驗,以(yi)5℃/s的(de)加(jia)熱速率加(jia)熱到860℃保溫(wen)30min后為奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+未溶解(jie)球(qiu)狀合(he)(he)金碳(tan)化(hua)物(3%)的(de)混合(he)(he)組(zu)織(zhi),隨(sui)后分(fen)(fen)別(bie)淬火至不同(tong)的(de)溫(wen)度(du)進行(xing)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)等溫(wen)處理(li),研究貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)等溫(wen)相變規律;探討分(fen)(fen)析(xi)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相變過程過冷(leng)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)穩定性(xing)(xing);提出了一種新(xin)型(xing)兩部法貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)處理(li)工(gong)藝;使用ZEISSULTRA55熱場發射(she)掃描(miao)電鏡進行(xing)組(zu)織(zhi)分(fen)(fen)析(xi);在(zai)TecnaiF30透(tou)射(she)電鏡上(shang)進行(xing)貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)及內部精(jing)細結構的(de)研究;在(zai)D/MAX-RB12KW旋(xuan)轉(zhuan)陽極X射(she)線衍射(she)儀上(shang)進行(xing)物性(xing)(xing)分(fen)(fen)析(xi);在(zai)HVS-1000數顯(xian)顯(xian)微硬度(du)計上(shang)測(ce)試維氏(shi)(shi)硬度(du);在(zai)硝盤磨損試驗機(ji)上(shang)測(ce)試磨粒磨損性(xing)(xing)能。結果表明(ming):
(1)貝氏體等溫相(xiang)變的(de)鼻尖(jian)溫度(du)范圍為300~350℃,綜(zong)合考慮相(xiang)變孕育期和硬度(du),得出(chu)250℃進行等溫處(chu)理為最(zui)優工藝。低的(de)相(xiang)變溫度(du)促(cu)使(shi)析出(chu)物細小彌(mi)散分布,貝氏體板條間(jian)呈一定的(de)取(qu)向(xiang)生長;
(2)在250℃保溫20min后冷卻(que)至室(shi)溫時(shi),殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)含量最(zui)高。低(di)于此保溫時(shi)間時(shi),冷卻(que)過程部分奧氏(shi)體(ti)(ti)發(fa)生(sheng)了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變;保溫時(shi)間大于20min后,再(zai)冷卻(que)至室(shi)溫時(shi),奧氏(shi)體(ti)(ti)并未(wei)發(fa)生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)相變;
(3)兩步法(fa)處理(li),可以顯(xian)著降低(di)處理(li)時(shi)間。第(di)二步采用270℃保溫5min,兩階(jie)段相(xiang)變總時(shi)間約為常規工藝的27%,殘留(liu)奧氏體(ti)含(han)量僅有6%左右,同時(shi)并未(wei)明顯(xian)降低(di)硬(ying)度和磨(mo)損(sun)性(xing)能。
