PDF《变质中锰钢的塑变磨损》

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All rights reserved. http://www.cnki.net 第21 卷第6期摩擦学学报Vo l 21, No

6 2001 年11 月TR I BOLO GY Nov,

2001 变质中锰钢的塑变磨损谢敬佩, 林钢, 王文焱, 王爱琴, 李洛利 (洛阳工学院 材料科学与工程系, 河南 洛阳 471039) 摘要: 采用由N b、 N、 RE、 Si 及Ca 等组成的复合变质剂, 制备了高耐磨、 高强度及高韧性的中锰钢, 考察了所制备的中 锰钢的机械性能和摩擦磨损性能. 结果表明, 变质中锰钢的耐磨性是中锰钢的 1.

92 倍, 强度是中锰钢的 1.

45 倍, 韧性 是中锰钢的 3.

63 倍. 运用弹塑性力学计算和扫描电子显微镜, 分析了变质中锰钢的塑变磨损机理, 建立了变质中锰钢 的耐磨性与屈服强度的关系. 经验证, 理论计算结果与试验结果基本一致. 关键词: 变质中锰钢;

塑性变形;

磨损;

屈服强度 中图分类号: TG142.

33 文章标识码: A 文章编号:

100420595 (2001)

0620434205 在非强烈冲击工况条件下, 中锰钢磨损表面容易 产生加工硬化, 形成应变诱发马氏体, 因而显示出优 良的耐磨性能[1 ~

4 ] . 而在静载磨损条件下, 中锰钢表 面加工硬化形成高密度位错, 磨损机制为切削磨损和 塑变磨损 . 目前对中锰钢切削磨损的研究, 特别是其 耐磨性与硬度关系的研究较多[5 ~

9 ] , 但对塑变磨损的 研究较少 . 本文作者在针对中锰钢研究的基础上, 利 用弹塑性理论[10 ] , 总结了其耐磨性与屈服强度的关 系.1实验部分 1.

1 试样制备 奥氏体中锰钢的化学成分为 0. 7%~ 1. 4%C, 5%~ 8%M n, 0. 4%~ 0. 8% Si . 复合变质剂的化学成 分分别为: 0. 05%~ 0. 3%N b, 0. 01%~ 0. 07%N , 0. 10%~ 0. 15%R E, 0. 2%~ 0. 5% Si2 Ca. 在150 kg 中频感应电炉中熔炼, 采用不氧化法熔炼工艺制备试 验中锰钢 . 变质剂采用包内冲入法处理, 出钢温度为

1 550 ~

1 600 ℃, 浇铸温度

1 450 ~

1 530 ℃, 将合金 液铸入标准的楔形试块, 从楔形试块制取力学性能测 试、 摩擦磨损试验、 金相和微观分析用试样 . 试样毛坯 在高温箱式电炉中进行热处理, 热处理温度

1 050±

10 ℃, 保温

4 h 后水淬, 然后在

150 ℃下回火 . 将热 处理后试样进行切割和磨床加工, 制得待测试样 . 1.

2 力学性能测试 在M TS2810 型万能试验机上进行拉伸试验, 试 样尺寸为