高強度耐磨板的熱處理工藝!

  高強度耐磨板是一種變形馬氏體α+β兩相熱強合金,其名義成分包含多種元素。合金中含有Mo、W等高熔點的元素,熱強性、耐磨性很好,使用壽命可達普通耐磨材料的十倍以上,適合用來制造工程機械設(shè)備、礦山設(shè)備及各行業(yè)耐磨零件配件等。

  高強度耐磨板可加工成鍛件、模鍛件、棒材、板材和其它形式的產(chǎn)品。目前國內(nèi)對該合金的棒材、鍛件和模鍛件的研究較多,但對板材工藝研究甚少。科研人員主要研究不同的熱處理工藝對板材力學(xué)性能的影響,摸索出高強度耐磨板合理的熱處理工藝,為今后高強度耐磨板的研制生產(chǎn)和推廣應(yīng)用提供參考。

  試驗采用經(jīng)3次真空自耗重熔的JFE-C400耐磨板,用化學(xué)分析法分析鑄錠的成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為Al6.2~7.2,Mo1.5~2.5,Zr0.8~2.5,Sn0.8~2.5,W0.5~1.5,Si0.10~0.25,C≤0.10,F(xiàn)e≤0.15,H≤0.10,O≤0.10,N≤0.04。用金相法測定合金相變點為(1020±2)℃。鑄錠經(jīng)3150t快鍛機和3t電液錘開坯后,經(jīng)熱軋軋制成厚度10.0mm板材。板材取樣經(jīng)不同的熱處理后進行力學(xué)性能和顯微組織分析。

  耐磨板既可以采用普通退火也可以采用雙重退火。普通退火是把合金加熱到適當(dāng)溫度保溫一定時間后冷卻;而雙重退火則是先將合金加熱到適當(dāng)溫度(簡稱為“第1退火溫度”)保溫一定時間冷卻后再重新加熱到一定溫度(簡稱為“第2退火溫度”)保溫一定時間后冷卻。試驗采用的普通退火溫度為880、900、920及950℃,保溫1h,冷卻方式為空冷、水冷以及油冷。雙重退火為950℃×1h,空冷+560℃×6h,空冷。試驗結(jié)果表明:

  (1)高強度耐磨板普通退火與雙重退火相比,普通退火的塑性高于雙重退火。考慮高強度耐磨板的塑性指標(biāo)較高,故采用普通退火。

  (2)高強度耐磨板在880~950℃范圍內(nèi),隨著退火溫度的升高,強度呈緩慢上升趨勢,塑性先升高后降低。退火溫度900時,強度、塑性可以良好匹配。

  (3)通過不同冷卻速度(空冷、油冷和水冷)下的強度、塑性對比,水冷條件下的強度、塑性最好。

  (4)高強度耐磨板的最佳熱處理工藝為900℃×1h,水冷。