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                                                                               耐磨500钢板

 40Cr钢在机械制造业中得到了广泛的应用,经过适当的热处理以后能够获得良好的综合力学性能,常用于轴类、齿轮以及中型塑料模具等机械零部件的制造。但是在工作过程中会以磨损、疲劳损伤、腐蚀等机制引发失效而造成严重后果。本文釆用高频冲击滚压设备对40Cr钢进行表面纳米化处理。通过测量高频冲击滚压处理后距表层不同深度的硬度变化、残余压应力的变化、表面粗糙度以及利用X射线衍射仪和透射电镜等表征手段对处理后40Cr钢的微观组织进行表征,分析40Cr钢的表面纳米化机理;对比研究分析高频冲击滚压处理前后40Cr钢的磨损量、摩擦系数、

  磨损形貌以及不同加载载荷下的磨损机制; 对比研究了对应于3×10~6循环下的高频冲击滚压处理与未处理40Cr钢试样的疲劳强度。主要结论如下:(1)经过超声冲击滚压产生大约100μm左右的硬化层;处理后试样表面与原始试样表面的 硬度分别是318 HV和185 HV,其表层硬度提高了71.8%,经过高频冲击滚压处理之后,表层的 残余压应力值为-861 MPa,其有效深度约为1.58 mm,同时表面粗糙度从0.8减少到0.16。位错缠结导致晶粒细化过程、亚晶粒向纳米晶的转化和珠光体叠层结构破坏的现象构成了被加工的40Cr钢的表面纳米化机理。(2)40Cr钢经高频冲击滚压理后,磨损量明显减少,尤其是当加载载荷为50 N时,其磨损量分别是0.7 mg和4.7 mg,未处理40Cr试样的磨损机制随着载荷的增加由微氧化磨损和粘着磨损转变为疲劳磨损,而对去纳米化的试样的磨损机制是氧化磨损和粘着磨损,并未出现疲劳磨损。结果表明,高频冲击滚压处理可以改善材料的磨损性能。(3)疲劳断口分析表明:对应于3×10~6循环的高频冲击滚压试样与未处理的40Cr钢试样相比其疲劳强度了18.4%。断口观察发现疲劳裂纹都萌生于试样的表面,但是经过高频冲击滚压处理后试样的裂纹源数量比未处理试样少。耐磨500钢板

                                                                 耐磨钢板nm450

 研究了1000、1050和1100℃水韧处理后Fe-26Mn-7Al-1.3C耐磨钢的力学性能和微观组织,分析其变形过程中的形变硬化行为,研究其微观变形机理。结果表明,水韧处理有利于组织中的κ系碳化物细化固溶,得到均匀的单相奥氏体组织,提高钢的强度和韧性。1050℃水韧处理后试验钢的综合力学性能 ,其抗拉强度为723.9 MPa,规定塑性延伸强度为395.5 MPa,断后伸长率为48.8%,冲击吸收能量(V型缺口)为263.9 J。连续的形变硬化行为使得试验钢获得高强度与塑性的良好匹配;变形后奥氏体中可观察到泰勒晶格、高密度位错墙及微带结构,符合平面滑移特征。 

随着现代工业的飞速发展,低成本、高性能的低合金耐磨钢在恶劣工况下的应用越来越广泛。如何进一步提高耐磨钢的耐磨性能,一直是研究者非常关注的课题。本文以NM500低合金耐磨钢为基础,设计成分相似的低成本耐磨钢,设计并制备了15%硼+稀土硅铁合金+纳米TiC颗粒的4组复合变质剂,冶炼了5炉未变质处理及复合变质处理的耐磨钢,并采用合适的热处理工艺,研究不同的变质剂组成对耐磨钢的组织及性能的影响。采用扫描电镜、透射电镜等表征了钢中夹杂物、析出物的特征,研究了复合变质剂对钢中夹杂物及微观组织的影响,并对5炉钢的性能进行检测与分析。其主要结论如下:（1）通过复合变质剂中组分与铁基体的错配度的计算,结果表明,TiC与TiN与铁基体组织的错配度均小于12%,可以作为铁素体/奥氏体的有效形核核心,Ce在钢中形成多种硫氧化物,其中CeO2与Ce2O2S在一定程度上对铁素体/奥氏体的异质形核有效,而CeS、Ce2S3等无助于铁素体/奥氏体的异质形核。耐磨钢板nm4