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本文的主要内容和创新如下:(1)针对传统低合金耐磨钢中添加较多Ni、Mo等贵重合金甚至是稀土元素成本较高的缺点,首次采用在普通C-Mn钢的基础上加入少量Cr和B元素的低成本成分体系,开发出高级别的低合金耐磨钢板NM400。其中:抗拉强度>1600MPa,布氏硬度>500HB,延伸率>10%,-40℃低温冲击>30J,耐磨性能高于国外同等级别耐磨钢水平。研究了该类钢的连续冷却相变行为、热处理前的热变形及热变形后的冷却工艺、热处理过程中的淬火和回火工艺对实验钢的强韧性控制单元如原始奥氏体晶粒尺寸、block尺寸、Lath尺寸和析出物的影响规律,并分析了其与实验钢的力学性能和三体冲击磨料磨损性能的关系。结果表明,较低温度的控制轧制后控制冷却至贝氏体区间,然后在880℃淬火和170-C回火,可得到 的硬度和韧性配合,并得到高的耐磨钢板nm450性能。65锰冷轧钢板40cr钢板45号冷轧钢板42crmo钢板
主要生产NM360-NM450,生产厚度规格为8-60mm,需要加入更多的贵重金属、合金元素保性能,生产成本高,生产周期长,产品无竞争力,且HB500级别耐磨钢和80mmNM400国内较少开发。 本项目研究采用提Mn(Mn:0.80~1.30%)降铬(Cr:0.45~0.70%),适当添加铌(Nb 0.015~0.050%)的成分设计,来大幅度降低合金铬铁用量,Mn/C≥3,Mn/S≥80来改善钢板的韧性,且提锰可以扩大奥氏体温度区间范围,有利于后续施行亚温淬火时获得较多的铁素体以便在不经过回火后保证钢板的韧性和耐磨性要求。65锰冷轧钢板45号冷轧钢板40cr钢板42crmo钢板耐磨钢板N
通过实验测定了耐磨钢板360耐磨钢在20900℃范围内的比热容和热导率;测定了耐磨钢的等温转变曲线(TTT曲线)以及1001000℃之间每隔100℃的真应力真应变曲线以及马氏体相变膨胀曲线,计算得出马氏体转变相关系数;针对10 mm厚耐磨钢板,设计3种淬火冷却工艺: 与第二冷却工艺相比,钢板运行速度相同,冷却器开启组合不同; 与第三冷却工艺相比,冷却器开启组合相同,而钢板运行速度不同。并利用Ansys和Matlab对冷却过程的温度场、组织场以及应力场进行模拟计算。结果表明耐磨钢板nm400,3种工艺终冷温度均在技术要求范围内,终冷后组织均为马氏体及少量残留奥氏体,但在冷却器全开,钢板运行速度为1.6 m/s,淬火后残余应力及应变小,板形耐磨钢板锰13
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