低合金耐磨钢 ZG34Mn2SiV的研制.pdf

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1、第４１卷第２期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅２２０１６年２月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＦｅｂｒｕａｒｙ２０１６低合金耐磨钢ZG34Mn2SiV的研制王珊，刘敬平，张冬梅（焦作大学机电工程学院，河南焦作４５４００３）摘要：设计了低合金耐磨钢ＺＧ３４Ｍｎ２ＳｉＶ的化学成分，分析了其在不同热处理条件下的显微组织和耐磨性能。结果表明，在８７０℃×１ｈ水冷淬火＋２００℃×１．５ｈ回火后，ＺＧ３４Ｍｎ２ＳｉＶ钢具有最佳的耐磨性能，经此工艺热处理后，试验钢的显微组织为回火马氏体，拉伸断口为准解理断裂，耐磨性能优于ＺＧＭｎ１３钢。关键词：低合金耐磨钢；热处理

2、；耐磨性能；回火马氏体；断口形貌中图分类号：TG142．72；TG156文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）02-0032-03Developmentoflow-alloywear-resistantsteelZG34Mn2SiVＷａｎｇＳｈａｎ，ＬｉｕＪｉｎｇｐｉｎｇ，ＺｈａｎｇＤｏｎｇｍｅｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｏｚｕｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉａｏｚｕｏＨｅｎａｎ４５４００３，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆ

3、ｌｏｗ-ａｌｌｏｙｗｅａｒ-ｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔｅｅｌＺＧ３４Ｍｎ２ＳｉＶｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＺＧ３４Ｍｎ２ＳｉＶｓｔｅｅｌｈａｓｂｅｓｔｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｆｔｅｒｈｅａｔｉｎｇａｔ８７０℃ｆｏｒ１ｈａｎｄｗａｔｅｒｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｔｈｅｎｔｅｍｐｅｒｉｎｇａｔ２００℃ｆｏｒ１．５ｈａｎｄａｉｒｃｏｏｌｉｎｇ

4、．Ｔｒｅａｔｅｄｂｙｔｈｉｓｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌｉｓｔｅｍｐｅｒｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｅａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｆｒａｃｔｕｒｅｉｓｑｕａｓｉｃｌｅａｖａｇｅｆｒａｃｔｕｒｅ，ａｎｄｉｔｓｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＺＧＭｎ１３ｓｔｅｅｌ．Keywords：ｌｏｗａｌｌｏｙｗｅａｒ-ｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔｅｅｌ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｔｅｍｐｅｒｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ；ｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏ

5、ｌｏｇｙ中碳低合金钢是一种具有广阔用途的耐磨材料，２）Ｍｎ能和Ｆｅ形成固溶体，降低钢的临界转变温这主要是因为：伴随着各种合金元素含量以及热处理度，提高淬透性，促进马氏体形成，并具有很好的脱硫工艺的变化，中碳低合金钢具有多种选择方案；Ｃ元素和脱氧作用，因此Ｍｎ含量控制在１．６％～２．０％之间。含量较低时，硬度下降，但韧性增加；Ｃ元素含量较高３）Ｓｉ元素能提高金属材料的固溶体强度，提高回时，韧性下降，但耐磨性增加；因此，中碳低合金钢配合火稳定性，但是也会降低钢的塑性和韧性，因此Ｓｉ含不同的热处理工艺，可适应不同的工况，从而满足不同量控制在０．８％～１

6、．２％之间。［１］耐磨环境的要求。在３０ＳｉＭｎ钢成分的基础上，适４）Ｖ元素的加入可以有效地细化晶粒，使淬火后当增加Ｍｎ元素的含量，同时添加Ｖ元素细化晶粒，并得到细晶马氏体组织，同时提高抗回火稳定性，因此Ｖ将Ｃ元素含量控制在一定的水平上，研制出一种新的含量控制在０．１％～０．３％之间。低合金耐磨钢材料———ＺＧ３４Ｍｎ２ＳｉＶ钢，可用于制造５）Ｐ和Ｓ是钢铁中的杂质，容易在晶界处偏聚，拖拉机的履带板、刮板机的刮板等。恶化力学性能，因此要适当降低其含量，控制两种元素的含量小于０．０３０％。１材料成分设计及试验方法1．2试验方法1．1化学成分设计按照试

7、验耐磨钢设计成分进行配料并在ＧＷ１０中１）Ｃ元素是钢的主要强化元素，对合金的韧性、频熔炉进行熔炼，浇注成耐磨钢铸坯。在铸坯上取样硬度、耐磨性等各种力学性能都有重要影响。考虑研并用ＡＲＬ-３４６０直读光谱析仪分析试验钢的化学成制的耐磨材料主要用于履带板和刮板，既要耐磨性好，分，光谱分析得到材料的化学成分（质量分数，％）为［２］又要承受一定的冲击而具有良好的韧性，因此Ｃ含０．３５Ｃ、１．８Ｍｎ、１．１Ｓｉ、０．１８Ｖ、０．０１１Ｓ、０．０１４Ｐ，符合设量（质量分数）控制在０．３１％～０．３６％之间。计要求。对ＺＧ３４Ｍｎ２ＳｉＶ中碳低合金钢铸坯进行退

8、火处理，再进行不同温度的淬火和回火热处理。在热处收稿日期：２０１５-１２-１８理后的试验钢上取样并加工成d０＝矱１０ｍｍ、L０＝１０d０