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結(jié)果表明耐磨鋼板傳統(tǒng)處理工藝的晶粒尺寸為30μm,超塑性預(yù)處理的晶粒尺寸為11μm。經(jīng)超塑性預(yù)處理后耐磨鋼板在保持較高塑性的同時(shí)也有較高的強(qiáng)度,比傳統(tǒng)處理工藝在強(qiáng)度上提高3.5%,塑性提高25.7%。固溶和時(shí)效時(shí)間是制約高強(qiáng)耐磨鋼板力學(xué)性能和熱處理生產(chǎn)效率的主要因素。本文以 耐磨鋼板為例通過高溫預(yù)熱裝爐、青海同城分級(jí)固溶和提高時(shí)效溫度等方法研究了高強(qiáng)度鋁合金的快速熱處理工藝。并結(jié)合金相組織觀察、青海同城斷口分析、青海同城X射線分析和力學(xué)性能測(cè)試 ,分析了快速熱處理對(duì)耐磨鋼板組織和性能的影響。結(jié)果表明 :①固溶時(shí)間相同時(shí) ,分級(jí)固溶的強(qiáng)度高于單級(jí)固溶的強(qiáng)度 ,分級(jí)固溶的塑性略低于單級(jí)固溶的塑性。②分級(jí)固溶時(shí) ,隨著二級(jí)固溶時(shí)間的增加 ,材料的強(qiáng)度增加 ,塑性略有降低。③采用 5 0 0℃高溫預(yù)熱裝爐、青海同城470℃ 5min +4 85℃ 9min固溶和 14 0℃ 6h +15 0℃ 1h的快速熱處理工藝可以明顯縮短熱處理時(shí)間 ,提高生產(chǎn)效率 5 0 %以上。 采用金相組織觀察、青海同城力學(xué)性能測(cè)試、青海同城SEM斷口形貌觀察及TEM等手段,研究了傳統(tǒng)處理工藝(CT)和超塑性預(yù)處理工藝(SPPT)對(duì)耐磨鋼板顯微組織和力學(xué)性能的影響。
1.應(yīng)力退火高強(qiáng)度耐磨鋼板、青海本地合金鑄鐵由于耐磨件壁厚不均勻,在加熱,冷卻及相變過程中,會(huì)產(chǎn)生效應(yīng)力和組織應(yīng)力。另外大型零件在機(jī)加工之后其內(nèi)部也易殘存應(yīng)力,所有這些內(nèi)應(yīng)力都必須。去應(yīng)力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時(shí)間為2~8h,然后爐冷(灰口鐵)或空冷(球鐵)。采用這種工藝可耐磨件內(nèi)應(yīng)力的90~95%,但鑄鐵組織不發(fā)生變化。若溫度超過550℃或保溫時(shí)間過長,反而會(huì)引起石墨化,使耐磨件強(qiáng)度和硬度降低。2.耐磨件白口的高溫石墨化退火耐磨件冷卻時(shí),表層及薄截面處,往往產(chǎn)生白口。白口組織硬而脆、青海本地加工性能差、青海本地易剝落。因此必須采用退火(或正火)的方法白口組織。退火工藝為:加熱到550-950℃保溫2~5 h,隨后爐冷到500-550℃再出爐空冷。在高溫保溫期間 ,游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A,在隨后護(hù)冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解,發(fā)生石墨化過程。由于滲碳體的分解,導(dǎo)致硬度下降,從而提高了切削加工性。3.球鐵的正火球鐵正火的目的是為了獲得珠光體基體組織,并細(xì)化晶粒,均勻組織,以提高耐磨件的機(jī)械性能。有時(shí)正火也是球鐵表面淬火在組織上的準(zhǔn)備、青海本地正火分高溫正火和低溫正火。高溫正火溫度一般不超過950~980℃,低溫正火一般加熱到共折溫度區(qū)間820~860℃。正火之后一般還需進(jìn)行四人處理,以正火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。4.球鐵的淬火及回火為了提高球鐵的機(jī)械性能,一般耐磨件加熱到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加熱時(shí)A形成終了溫度),保溫后淬入油中,得到馬氏體組織。為了適當(dāng)降低淬火后的殘余應(yīng)力,一般淬火后應(yīng)進(jìn)行回火,低溫回火組織為回火馬氏作加殘留貝氏體再加球狀石墨。這種組織耐磨性好,用于要求高耐磨性,高強(qiáng)度的零件。中溫回火溫度為350-500℃回火后組織為回火屈氏體加球狀石墨,適用于要求耐磨性好、青海本地具有一定效穩(wěn)定性和彈性的厚件。高溫回火溫度為500-60D℃,回火后組織為回火索氏作加球狀石墨,具有韌性和強(qiáng)度結(jié)合良好的綜合性能。
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耐磨鋼板磨損率計(jì)算方法有許多種,在不同的環(huán)境和要求下,會(huì)使用不同的方法,以計(jì)算更加精準(zhǔn)的磨損率,下面就來看一下三種常見的耐磨鋼板磨損率計(jì)算方法。耐磨鋼板的磨損率計(jì)算方法一:以單位時(shí)間內(nèi)單位載荷下材料的磨損量表示,即磨損率I=dV /(dt× dF)其中:V為磨損量,t為時(shí)間。磨損率" 在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的解釋 :被磨試樣的體積與磨擦功的比值,即單位摩擦功所磨試樣的體積。GB5763一89中有體積磨損率的公式。相對(duì)磨損率:試驗(yàn)材料磨損率與在相同條件下的標(biāo)準(zhǔn)材料磨損率之比。耐磨鋼板的磨損率計(jì)算方法二:單位長度內(nèi)單位載荷下所磨損的體積。磨損率 δ=V/∑W=HA/∑W其中:δ--磨損率,單位為:立方厘米/(N.m)V--試件磨損體積,單位為 :立方厘米H--試樣線性總磨損量,單位為:厘米A--試樣表觀面積,單位為:平方厘米∑W--累計(jì)摩擦功,單位為 :N.m耐磨鋼板的磨損率計(jì)算方法三:鋼材常用磨損率計(jì)算公式磨損率A=△w (p ?S ?P)其中:△w:為摩擦前后的質(zhì)量差;p為鋼的密度; S:為摩擦路程; P:為所加載荷。以上三種耐磨鋼板磨損率計(jì)算方法是較為常見的。
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