新型贝氏体耐磨钢的研制与应用

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1、新型贝氏体耐磨铸钢的研究与应用学科：材料加工1程研究生签字：专．1蓉，移指导教师签字：摘要研制了一种新型贝氏体耐磨铸钢ZG30CrMn2Si2Mo，通过X射线衍射分析、光学金楣分析、透射电子显微观察、扫描电镜分析、磨料磨损试验等研究了ZG30CrMn2Si2Mo不同的热处理工艺试验的组织、力学性能及磨料磨损性能。结果表明，ZG30CrMn2Si2Mo空冷热处理的组织主要为贝氏体铁素体组织和奥氏体组织，属于无碳化合物析出的新型贝氏体组织；油冷、水冷和水玻璃冷后的组织为板条马氏体、贝氏体铁素体和奥氏体的复相组织，具有较高的强度、硬度和冲击韧度。

2、zG30crMn2si2Mo贝氏体铸钢中残余奥氏体可以改善钢的强韧性。zG30CrMll2Si2Mo钢在1040℃～1080℃奥氏体化空冷后，在250℃～350℃回火，具有较好的强韧性配合，获得的力学性能分别为：抗拉强度(o。)1667MPa、硬度(HRC)49．5、冲击韧性(AKu)35．9J。450℃一550℃之间回火出现回火脆性，出现回火脆性的原因与组织中贝氏体铁素体和奥氏体分解为碳化物有关。提出了ZG30CrMn2Si2Ni钢的最佳热处理工艺。在本试验磨损条件下，ZG30CrMn2Si2Mo贝氏体铸钢正火低温回火处理后具有较高的耐磨

3、性，磨损过程发生残余奥氏体向马氏体转变，提高磨面的硬度。高锰钢磨损过程不发生马氏体转变，硬度提高是通过塑性变形产生加工硬化所致。新型贝氏体铸钢磨球在酸性介质中的耐磨性明显优于高铬铸铁，中性介质中两者的耐磨性相当，碱性介质中新型贝氏体钢磨球磨损失重高于高铬铸铁。zG30crMn2si2Mo新型贝氏体铸钢中残余奥氏体的存在，可以提高试验材料的耐磨性。研制的新型贝氏体铸钢铲齿、工矿试验表明，铲齿产品具有良好的力学性能和耐磨性能，能够满足铲齿材料性能要求。ZG30crMIl2si2Mo贝氏体铸钢是’一种较为理想的耐磨材料，应用于挖掘机铲齿具有良好的

4、应用前景。研制的新型贝氏体铸钢磨球，在金属型铸造时，铸态可获得(a。)：6．OJ／cm2，(HRC)：58～61，正火回火后可获得(a。)：t0．OJ／cm2，(HRc)：56～58磨球，砂型铸造正火回火后呵获得‰)：39J／cm2，(HRC)：56～58的磨球；研究结果表明，正火、低温回火后，ZG30CrMn2Si2NiMo铸钢磨球的组织由贝氏体铁素体(BF)和残余奥氏体(Ar)组成，具有较好的强韧性配合和耐磨性。关键词：新型贝氏体铸钢组织性能耐磨性铲齿磨球应用研究STUDYANDAPPLICATIoNoFTHENEWTYPEBAINlT

5、EDANDWEARRESISTEDCASTSTEELDiscipline：MaterialProcessingEngineeringStudentSignature：]iu办ixu．eSupervisorSignature：ABSTRACTInthispaper,anewtypebainitedcaststeelZG30CrMtl2Si2Mowasdesignedandproduced．Efleetsofdifferentheattreatmentonmicrostructureandmechanicalpropertiesandabras

6、iveweal"propertyofZG30CrMll2Si2MowerestudiedbyopticalmicroscopeandtransmissionelectronmicrographandX—raymicroscopyandscanningelectronmicrographandabrasiveweartest．TheresultsshowthatZG30CrMn2Si2Mocaststeelconsistingofbainitedferriteandremainedausteniteisanewtypebainitedstru

7、cturewithoutcarbideprecipitationafteraircooling，andthatconsistingofmartensiteandbainiteferriteandremainedausteniteisaheterogeneousstructurewithgoodmatchingofstrengthandtoughnessandhardnessafteroilcoolingorwatercoolingorwaterglasscooling．Theremainedaustenitecouldimprovethem

8、atchingofstrengthandtoughnessofZG30CrMn2Si2Mocaststeel．Theresultsshowthat．afternormalized