自1883年(nian)英(ying)國人(ren)哈德(de)菲爾德(de)（Hadfield）首(shou)先取得了高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)的(de)專(zhuan)利，至今(jin)已有100多年(nian)的(de)歷史。高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)一種碳含(han)量(liang)和錳(meng)含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)，一直沿用(yong)至今(jin)并且(qie)目(mu)前它仍然是(shi)(shi)耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)鋼(gang)(gang)中用(yong)量(liang)最大的(de)一種（尤其是(shi)(shi)在礦(kuang)山等部(bu)門(men)）。本次以低碳中錳(meng)鋼(gang)(gang)為(wei)研究對(dui)象，利用(yong)銷盤磨(mo)(mo)(mo)損(sun)和沖擊磨(mo)(mo)(mo)損(sun)兩種手(shou)段，研究其耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)性(xing)能和磨(mo)(mo)(mo)損(sun)機(ji)制，為(wei)低碳中錳(meng)鋼(gang)(gang)在耐(nai)磨(mo)(mo)(mo)行(xing)業的(de)應用(yong)提供(gong)試驗和理論(lun)基(ji)礎。

新(xin)型中錳鋼用25kg真空感應爐冶煉，將鑄錠改鍛成直徑為Φ16mm的棒材后退火(huo)(huo)，從棒材取料加工(gong)成拉伸(shen)、沖擊及磨損(sun)試樣毛(mao)(mao)坯，然后進(jin)行(xing)傳統Q&T（淬火(huo)(huo)＋低溫(wen)回火(huo)(huo)）工(gong)藝(yi)熱處理(li)：800℃×0.5h油淬＋200℃×2h回火(huo)(huo)，熱處理(li)后將試樣毛(mao)(mao)坯精加工(gong)成標準試樣。試驗對比材料分(fen)別選用鋼鐵(tie)研究總院研制(zhi)的21C鋼（工(gong)藝(yi)為：900℃×0.5h油淬＋200℃×2h回火(huo)(huo)）和瑞典鋼鐵(tie)公司(si)的Hardox450耐磨鋼（原廠工(gong)藝(yi)），4種試驗鋼的化學成分(fen)列于表1。

分(fen)別按(an)GB/T288-2002和GB/T229-1994加工(gong)成拉伸試(shi)(shi)(shi)(shi)樣（Φ5mm×M12×65mm）和沖(chong)(chong)擊試(shi)(shi)(shi)(shi)樣（10mm×10mm×55mm），在(zai)(zai)(zai)MTS880型萬能(neng)拉伸試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)(ji)上測(ce)定(ding)(ding)材(cai)料(liao)室溫拉伸性能(neng)，取(qu)2個試(shi)(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)平均值。在(zai)(zai)(zai)JBN-300B型沖(chong)(chong)擊試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)(ji)上測(ce)定(ding)(ding)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)(zai)-40℃、V型缺口試(shi)(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)沖(chong)(chong)擊功(gong)，取(qu)3個試(shi)(shi)(shi)(shi)樣的(de)(de)平均值。用(yong)VH-5維(wei)氏(shi)硬度(du)計測(ce)定(ding)(ding)材(cai)料(liao)維(wei)氏(shi)硬度(du)HV5。用(yong)2%的(de)(de)硝酸(suan)酒精溶液顯(xian)示組織，用(yong)日立S-4300型場(chang)發射掃描電子顯(xian)微鏡(jing)進行微觀(guan)組織觀(guan)察，采用(yong)PHILIPS APD-10型X-射線(xian)衍射儀進行殘余(yu)奧(ao)氏(shi)體含量的(de)(de)測(ce)量。按(an)JB/T7506-94標準在(zai)(zai)(zai)ML-10型銷(xiao)盤式磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)(ji)上進行滑動磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)，磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣是尺寸(cun)為Φ4mm×25mm的(de)(de)圓(yuan)柱體。沖(chong)(chong)擊磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)在(zai)(zai)(zai)MLD-10型動載(zai)磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)機(ji)(ji)上進行。上試(shi)(shi)(shi)(shi)樣為試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣，尺寸(cun)為10mm×10mm×30mm，下試(shi)(shi)(shi)(shi)樣為對磨(mo)(mo)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣，材(cai)料(liao)為51C鋼(gang)，硬度(du)57HRC，形狀為一個外徑50mm、內(nei)徑30mm的(de)(de)圓(yuan)環。

結果(guo)表明：新(xin)型中(zhong)(zhong)錳(meng)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能(neng)與Hardox450鋼(gang)(gang)(gang)及21C鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)當。在(zai)銷盤式磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損試驗中(zhong)(zhong)，馬(ma)氏體高強鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能(neng)與材料(liao)的(de)(de)硬(ying)度(du)呈(cheng)線(xian)性(xing)關系(xi)，硬(ying)度(du)越高，材料(liao)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)越好。由(you)于錳(meng)的(de)(de)添(tian)加(jia)，新(xin)型中(zhong)(zhong)錳(meng)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)優點(dian)不僅在(zai)于具(ju)有錳(meng)的(de)(de)固溶強化特性(xing)提(ti)高耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)能(neng)，還在(zai)于該鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)淬透性(xing)幾乎與該鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)冷卻(que)速度(du)無(wu)關，因(yin)而該鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有大規模工業(ye)生產的(de)(de)潛力。

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