400HB级马氏体与贝氏体耐磨钢板的组织及耐磨性研究

时间：2015-07-10 10:49 作者：TEL15603758608 分享到：

以400HB等级的马氏体耐磨钢(NM400)和贝氏体耐磨钢(NB400)为研究对象，首先采用JMatPro软件进行NM400钢与NB400钢的CCT曲线模拟，然后研究了热处理工艺对两种耐磨钢的组织和硬度的影响，使用优化热处理工艺制备出符合400HB硬度等级的两种耐磨钢板，通过滑动磨损试验和冲击磨损试验对马氏体耐磨钢与贝氏体耐磨钢的磨损性能进行了对比研究，最后对实际生产的NM400和NB400钢板产品的组织硬度和耐磨性进行了研究及验证。CCT曲线模拟结果表明， NB400钢的淬透性明显高于NM400钢。热处理工艺试验结果表明，NB400钢在空冷条件下得到贝氏体组织，硬度满足耐磨钢的性能要求，NM400钢在空冷的条件下得到铁素体加贝氏体组织，硬度较低，不能满足耐磨钢的性能要求。NM400耐磨钢采取900℃奥氏体化后水淬加200℃保温1.5h回火的工艺来实现400HB等级的马氏体耐磨钢，对NB400耐磨钢采取920℃奥氏体化后空冷加300℃保温1.5h回火的工艺来实现400HB等级的贝氏体耐磨钢。磨损试验结果表明，在滑动磨损条件下，马氏体耐磨钢的磨损性能优于贝氏体耐磨钢，磨损机制为切削机制，马氏体耐磨钢磨面有脆性剥落现象，贝氏体耐磨钢磨面有疲劳裂纹产生；在冲击磨损条件下，磨损机制为擦伤式磨料磨损和凿削式磨料磨损，在低冲击条件下，马氏体耐磨钢的磨损性能优于贝氏体耐磨钢，在高冲击条件下，贝氏体耐磨钢的磨损性能优于马氏体耐磨钢，残余奥氏体在高冲击磨损过程中应变诱发相变转变成为马氏体，提高硬化层硬度，提高了材料的耐磨性。实际生产的NB400与NM400耐磨钢板产品研究结果表明：NB400为贝氏体板条组织，NM400为马氏体板条组织。在200N载荷的滑动磨损条件下，NM400钢板产品的耐磨性比NB400钢板产品的耐磨性提高了13％，在500N载荷的滑动磨损条件下，NM400钢板产品的耐磨性比NB400钢板产品的耐磨性提高了21％；在0.5J冲击功的冲击磨损条件下，NM400钢板产品的耐磨性比NB400钢板产品的耐磨提高了15％，在4J冲击功的冲击磨损条件下，NB400钢板产品的耐磨性比NM400钢板产品的耐磨性提高了18％。