隨著(zhu)科學技術和(he)現(xian)代(dai)工業(ye)的(de)(de)高(gao)速發展,機械設備的(de)(de)運轉(zhuan)速度(du)(du)越來(lai)(lai)越高(gao),受摩(mo)擦的(de)(de)零件(jian)被(bei)磨(mo)(mo)(mo)損的(de)(de)速度(du)(du)也越來(lai)(lai)越快(kuai),因(yin)磨(mo)(mo)(mo)損所造成的(de)(de)能源和(he)材料消耗是十分驚人的(de)(de),所以更加可靠耐磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)鋼(gang)需(xu)求(qiu)量(liang)越來(lai)(lai)越大(da)。鋼(gang)的(de)(de)組織、晶粒(li)度(du)(du)、第(di)二相數量(liang)和(he)大(da)小都對鋼(gang)的(de)(de)耐磨(mo)(mo)(mo)性產生影(ying)響。V、Ti作為常見的(de)(de)微合金元素,被(bei)廣泛(fan)使(shi)用來(lai)(lai)提高(gao)鋼(gang)的(de)(de)性能,為此,本次試驗著(zhu)重研究V、Ti對NM400鋼(gang)耐磨(mo)(mo)(mo)性能的(de)(de)影(ying)響。
試驗預計在NM400鋼中添加0.1~0.3%的微合金化元素V和Ti。試驗NM400鋼采用工業純鐵、純Cr、Ni、C、多晶Si和Mo-Fe(Mo含量55%)、V-Fe(V含量80.44%)、Mn-Fe(Mn含量70.2%)、B-Fe(B含量19%)、Ti-Fe(Ti含量29.96%)配制,工業純鐵提前打磨除銹。用7kg真空感應爐熔煉,將各種原料加入到感應爐內。將感應爐抽真空到0.1Pa,之后充氬氣到0.06MPa,開始通電冶煉,熔清后,低功率保溫攪拌5min,以均勻成分,最終帶電澆鑄為Φ70mm的鋼錠。采用直讀光譜儀對試驗鋼的成分進行分析,所冶煉鋼成分分析結果見表1。
鋼(gang)(gang)錠經過3道(dao)次,平均每道(dao)次壓下量19.3mm,熱(re)軋(ya)成厚(hou)度(du)(du)(du)為(wei)12mm的鋼(gang)(gang)板(ban)。初軋(ya)溫度(du)(du)(du)為(wei)1200℃,終軋(ya)溫度(du)(du)(du)為(wei)900℃。鋼(gang)(gang)板(ban)在800℃下退(tui)火(huo)12h,線切割為(wei)一定(ding)尺(chi)寸后進行淬火(huo)加低溫回火(huo)熱(re)處理。熱(re)處理制度(du)(du)(du)具體為(wei):淬火(huo)溫度(du)(du)(du)930℃,保溫時間(jian)36min,回火(huo)溫度(du)(du)(du)230℃,保溫時間(jian)90min。
熱(re)處理后將(jiang)試樣(yang)制成Φ10mm×15mm的圓柱,兩端(duan)打磨拋光,在(zai)NM-W1型立式萬能磨損試驗(yan)機(ji)上(shang)進行磨損試驗(yan),磨損試驗(yan)主要參(can)數為(wei):轉(zhuan)速100r/min,載荷100N,每次旋轉(zhuan)時(shi)間為(wei)3min,砂紙選用240目砂紙。每個試樣(yang)進行5次磨損試驗(yan)。
結果表(biao)明(ming):V、Ti的(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)(ru),不僅析出(chu)了(le)V、Ti的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu),也促進了(le)Si的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)析出(chu),尺寸(cun)較(jiao)大的(de)(de)第二相主(zhu)要為(wei)(wei)(wei)(wei)Si的(de)(de)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu),V、Ti的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)較(jiao)為(wei)(wei)(wei)(wei)細小;耐磨(mo)試驗表(biao)明(ming)V、Ti加(jia)(jia)入(ru)(ru)量(liang)分別為(wei)(wei)(wei)(wei)0.1%、0.2%和(he)0.3%時,單位面積的(de)(de)磨(mo)損(sun)率分別為(wei)(wei)(wei)(wei):0.0115、0.0082、0.0106g/cm2;V、Ti加(jia)(jia)入(ru)(ru)量(liang)均為(wei)(wei)(wei)(wei)0.1%時,磨(mo)損(sun)試驗后試樣(yang)表(biao)面犁(li)溝較(jiao)多,出(chu)現(xian)一些較(jiao)深(shen)的(de)(de)犁(li)溝,加(jia)(jia)入(ru)(ru)量(liang)均為(wei)(wei)(wei)(wei)0.2%時,犁(li)溝較(jiao)少且較(jiao)淺;加(jia)(jia)入(ru)(ru)量(liang)均為(wei)(wei)(wei)(wei)0.3%時犁(li)溝既深(shen)又多,部分區(qu)域已經(jing)出(chu)現(xian)基體脫(tuo)落現(xian)象。綜合(he)分析以(yi)V、Ti加(jia)(jia)入(ru)(ru)量(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.2%時試驗鋼的(de)(de)耐磨(mo)性最(zui)佳。
