含硼微合金化超高锰钢的研究

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1、．’1‘I：j。，'^■0AThesisinMetalFormingandControllingEngineeringStudyonSuperHighManganeseSteelwithrn’nlraCeB0ronbyLiShu-qinSupervisor：ProfessorHeJiang-aiNortheasternUniversityMarch2008，●●．●～·t，■◆独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人

2、为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名捌El期：枷，弓、◇学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。)学位论文作者签名：槲签字日期：姗、弓、6导师虢／f砀第爹签字日期：力必乒乡乡口1'◆

3、氛．f．^v东北大学硕士学位论文摘要含硼微合金化超高锰钢的研究摘要本文研究的含硼超高锰钢是一种新型的抗磨材料。它是在普通高锰钢Mnl3的基础上进一步提高Mn、C含量，加入B、Cr、稀土等合金元素发展起来的。主要是为了弥补传统高锰钢在应用中的不足。如在低应力、低冲击条件下由于加工硬化不充分而耐磨性不足、在严寒条件下(-20----40oc)服役，容易发生低温脆断现象等。本试验是通过对含硼高锰钢和超高锰钢化学成分的研究、对比，将含硼超高锰钢的硼含量定为5档，分别是A0：0，A1：0．0015％，A2：0．003％，A3：0．0045％，

4、A4：O．006％。对含硼超高锰钢试样进行不同温度(1080"C，1100℃，1120℃，1140"(2)的水韧处理，再在较低冲击应力条件下进行磨料磨损试验。本文利用OLYMPUS金相显微镜、HRBV-187．5洛布维硬度计、JB．301冲击试验机、SSX．550扫描电子显微镜、TECNAIG220透射电子显微镜、ZQS．200合金热裂线收缩仪，主要研究了：(1)硼的加入量与主加合金元素加入量对钢的力学性能的影响；(2)含硼微合金化超高锰钢热处理工艺的研究；(3)硼的加入量与主加合金元素加入量对钢的铸造性能的影响；(4)硼含量对钢的

5、奥氏体、析出碳化物等组织的影响；(5)微合金化超高锰钢的低温韧性及韧一脆转变温度；(6)硼及铬等其它微合金元素的加入对钢的耐磨性能影响及机理分析．研究结果表明，随着硼含量由O增加到0．006％，试样的流动性明显降低，由573mm降低到347mm，降低了39．4％。随硼含量的增加，线收缩率先升高后降低，其中不含硼的试样即A0线收缩率最低，为2．1002％；最高值出现在A2，为2．3645％。一次结晶组织枝晶变得粗大。含硼超高锰钢铸态组织中碳化物较多。随硼含量的增加，经相同温度水韧处理后金相组织中碳化物逐渐增多，在硼含量相同时，随着水韧

6、处理温度由1080℃升高到1140℃，碳化物数量先减少后增多。随着硼含量的增加和水韧处理温度的升高，试样的常温冲击韧性呈先增大后减小的趋势，最高值在168"-'191J／锄2之间变化。随硼含量的变化，热处理后试样硬度变化不大，在HBS202'--218之间变化。含硼超高锰钢的韧一脆转变温度为．70"(2，提高了超高锰钢的使用安全可靠性。在较低冲击应力磨料磨损条件下，经相同温度水韧处理后试样的耐磨性随硼含量的增加呈升高趋势，在硼含量相同时，随水韧处理温度的升高，耐磨性能先升高后降低，变化范围是1．09"-'1．98。综上所述，硼含量为

7、0．003％的含硼超高锰钢经1100"(2水韧处理后其综合性能最好：●J．东北大学硕士学位论文摘要I-IBS=215，aK=191J／cm2，相对耐磨性为1．46。该试样的韧脆转变温度为．70"C．关键词：含硼超高锰钢；硼含量；铸造性能；冲击韧性；韧脆转变温度；相对耐磨性√’●东北大学硕士学位论文AbstractStudyonSuperHi曲ManganeseSteelwithTraceBoronAbstractSuper-highmanganesesteelwithboronanewantifrictionmaterial，thi

8、sisstudiedinthisthesis．ItisobtainedbyincreasingalloyingelementssuchasMn,CandaddingalloyingelementssuchasB，Cr,Retogene