耐磨(mo)(mo)板是作為高磨(mo)(mo)損(sun)的(de)(de)一個重要(yao)(yao)鋼種,對于用這(zhe)種鋼材制造的(de)(de)鍛件(jian),要(yao)(yao)求有強度和韌性(xing)良好配合的(de)(de)綜合機械性(xing)能。由(you)于目前(qian)設備、材料及(ji)工(gong)藝技術操(cao)作難于掌(zhang)握,調質過(guo)程中容(rong)易使某(mou)些零件(jian)產生開裂事故(gu),而這(zhe)些零件(jian)與其(qi)他零件(jian)相比有其(qi)明(ming)顯(xian)的(de)(de)特點(dian)(dian),只(zhi)有充分掌(zhang)握了這(zhe)些特點(dian)(dian)才能得到滿(man)意(yi)的(de)(de)結果。
通常來說,影響鍛件調質(zhi)處理質(zhi)量的主要因素(su)包括:
(1)成分偏析。耐磨板屬于低合金鋼。當(dang)經(jing)過熱壓力加工(鍛、軋)后(hou),仍保留有(you)成(cheng)(cheng)分(fen)偏(pian)(pian)析(xi),經(jing)860℃淬火(huo)后(hou)將(jiang)出(chu)現B上+M混合組(zu)織,而B上的(de)沖擊韌性(xing)是很差的(de),這(zhe)種(zhong)偏(pian)(pian)析(xi)可(ke)從(cong)退火(huo)組(zu)織中看到。從(cong)耐磨(mo)板(ban)帶(dai)(dai)狀成(cheng)(cheng)分(fen)偏(pian)(pian)析(xi)能譜分(fen)析(xi)結果中可(ke)以看到鐵素體(ti)(ti)帶(dai)(dai)中的(de)Mo含量比珠光體(ti)(ti)帶(dai)(dai)中Mo含量高5~6倍(bei),偏(pian)(pian)析(xi)條紋內某(mou)些(xie)元(yuan)素的(de)富集十分(fen)嚴重。
(2)氣體(ti)(ti)和夾(jia)(jia)雜物。耐(nai)磨板(ban)尤其是大(da)截面的原材料(liao)中(zhong)不(bu)可避免(mian)地含(han)(han)有氣體(ti)(ti)和夾(jia)(jia)雜物,對(dui)耐(nai)磨板(ban)而言,由于碳(tan)和合金元素(su)的偏析(xi),即使(shi)殘余含(han)(han)氫量(liang)在(zai)(zai)1.5~2.0ppm,也可能導致鍛件在(zai)(zai)偏析(xi)處(chu)產生開裂。此外(wai),鋁(lv)元素(su)的存在(zai)(zai)對(dui)鋼(gang)也有害:在(zai)(zai)酸(suan)性(xing)鋼(gang)中(zhong),當(dang)鋁(lv)含(han)(han)量(liang)>0.005%時(shi),鋁(lv)在(zai)(zai)脫氧(yang)時(shi)形成(cheng)了具有銳(rui)角(jiao)的氧(yang)化物,會大(da)大(da)降(jiang)低這種鋼(gang)的塑(su)性(xing);在(zai)(zai)堿性(xing)鋼(gang)中(zhong),當(dang)鋁(lv)含(han)(han)量(liang)>0.1%時(shi),鋁(lv)在(zai)(zai)鋼(gang)中(zhong)形成(cheng)了沿晶界(jie)分布的氮化鋁(lv),使(shi)鋼(gang)的室溫(wen)塑(su)性(xing)降(jiang)低。
(3)鍛(duan)造溫度(du)(du)。由于耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)內部有偏(pian)析,當耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)在(zai)(zai)氧化性(xing)氣氛(fen)中加熱接(jie)近固(gu)相線,如(ru)耐(nai)磨(mo)(mo)板(ban)始(shi)鍛(duan)溫度(du)(du)在(zai)(zai)1200~1220℃,在(zai)(zai)此高溫持續時間過(guo)(guo)長就容易產生(sheng)析出物或雜(za)質等(deng),偏(pian)析的(de)晶(jing)界因熔點低就有可能開(kai)始(shi)熔化,氧通過(guo)(guo)熔化了的(de)晶(jing)界侵(qin)入并在(zai)(zai)晶(jing)界上形(xing)成氧化物,這樣會(hui)產生(sheng)局(ju)部過(guo)(guo)燒(shao),形(xing)成隨后熱加工(gong)中的(de)重大缺陷之一(yi)。
(4)鍛造(zao)比。當鍛造(zao)比不足,工件中(zhong)心變形小(xiao),偏析和(he)鋼錠原鑄(zhu)態組織仍(reng)局部保留,常(chang)見(jian)的就是鋼材的偏析、疏松、微(wei)孔等缺陷,粗晶也是最常(chang)見(jian)的缺陷。鍛比過(guo)大(da),機械(xie)(xie)性能(neng)異向性增大(da),橫向機械(xie)(xie)性能(neng)降低較多。
試驗研究表明(ming),耐磨(mo)(mo)板因(yin)鍛造工藝(yi)、熱(re)處(chu)理(li)工藝(yi)等(deng)問題(ti),淬(cui)火(huo)后(hou)獲得混(hun)合組織和復(fu)雜的(de)應力(li)分布,工件(jian)常常成批開裂或(huo)較(jiao)多地開裂;耐磨(mo)(mo)板鍛件(jian)經Ac1~Ac3兩(liang)相區加熱(re)淬(cui)火(huo),得到馬(ma)氏(shi)體(ti)、鐵素體(ti)的(de)復(fu)合組織,消(xiao)除了常規(gui)淬(cui)火(huo)斷(duan)口上(shang)出現的(de)二次裂紋,馬(ma)氏(shi)體(ti)和鐵素體(ti)構成的(de)復(fu)合組織具(ju)有最佳強韌性配合;不論耐磨(mo)(mo)板以何種原始(shi)狀態進行亞溫(wen)淬(cui)火(huo)、高(gao)溫(wen)回火(huo)后(hou)的(de)沖(chong)擊(ji)韌度均明(ming)顯優于常規(gui)調質;對(dui)易開裂鍛件(jian)采用可控氣體(ti)多用爐(lu)進行等(deng)溫(wen)淬(cui)火(huo)、高(gao)溫(wen)回火(huo)、更為穩妥。
