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                                                                        耐磨钢板nm400

 通过实验室轧制、淬火以及不同温度和保温时间的回火热处理,研究了回火工艺对NM400高强度耐磨钢力学性能和组织转变的影响规律,分析了断口形貌以及析出物、夹杂物的形成机理,为制定合理的回火工艺、实现NM400高强度耐磨钢板的批量生产奠定了基础。 

低合金耐磨钢是近年来兴起的一种新型钢种,因其合金含量低、耐磨性能优异而被广泛应用,但是部分耐磨钢在生产制造过程中出现裂纹缺陷,这严重降低了企业的生产效率。因此本文对NM450低合金耐磨钢中的裂纹进行研究,采用金相显微镜和扫描电子显微镜进行显微组织分析,通过热-力-组织耦合无缺陷有限元模型仿真模拟了钢板厚度方向热处理过程中应力的变化,用XHD-2000TMSC数显维氏硬度计进行钢板厚度方向硬度测试,对裂纹产生的原因进行了系统的研究并优化了回火工艺。具体研究结果如下:国内某钢厂生产的NM450耐磨钢板,对其进行火焰切割后出现延迟裂纹,延迟裂纹萌生于偏析带处。偏析是铸坯凝固过程中形成的,不会在随后的轧制和热处理过程中,从而使钢板的组织和性能在厚度方向存在差异。在钢板热处理过程中由于冷却速率不同导致组织变化不均匀会产生相变应力,在切割过程中钢板表面和心部由于受热不均匀会在厚度方向产生较大的热应力。相变应力和热应力会在钢板偏析带处叠加,使钢板在偏析带处萌生裂纹并沿厚度方向扩展。NM450钢板在淬火冷却后出现了沿厚度方向的纵裂纹,裂纹平直且延伸较长,裂纹的张开度总体呈现出中间大两端小的趋势耐磨钢板nm500 

                                                                     耐磨钢板nm450

用光学显微镜、扫描电镜和体视显微镜对HB450级耐磨钢板延迟开裂断口的宏微观形貌、夹杂物分布和显微组织进行了观察分析。结果表明,切割工艺不当导致了边缘处存在过渡带组织,在夹杂物、残余应力和外部环境的综合作用下产生裂纹并发生扩展。裂纹产生在过渡带组织内(粗大的铁素体和马氏体)的夹杂物附近, 初沿着轧面扩展,随后转到侧面上, 在轧板厚度方向上贯穿,在断口边缘处出现台阶。 

 将低合金耐磨钢淬火样品在200~600℃进行不同温度回火,采用透射电镜(TEM)和电子探针分析仪(EPMA)研究淬火与回火样品中碳的偏聚与碳化物析出特征。结果表明:碳的偏聚位置和碳化物形态、大小、类型及分布情况在不同样品中存在差异;淬火马氏体板条间存在宽为20~60 nm的残留奥氏体薄膜,250℃回火时开始在原位置分解成连续分布的碳化物;淬火样品中碳在非晶界位置发生轻微偏聚,回火温度升高后易向晶界及其它界面附近偏聚;200℃回火样品中发现细片状或条状ε碳化物,宽10~20 nm,长80~150 nm,在300℃回火后被θ渗碳体代替;350℃以上,碳化物逐渐粗化成为棒状或球状,500~600℃回火后球状碳化物逐步占主导地位。此外,马氏体板条局部存在少量相变孪晶。 耐磨钢板nm450