隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展,機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來越高,,受摩擦的零件被磨損的速度也越來越快,,因磨損所造成的能源和材料消耗是十分驚人的,所以更加可靠耐磨的鋼需求量越來越大,。鋼的組織,、晶粒度、第二相數(shù)量和大小都對(duì)鋼的耐磨性產(chǎn)生影響,。V,、Ti作為常見的微合金元素,被廣泛使用來提高鋼的性能,,為此,,本次試驗(yàn)著重研究V、Ti對(duì)NM400鋼耐磨性能的影響,。
試驗(yàn)預(yù)計(jì)在NM400鋼中添加0.1~0.3%的微合金化元素V和Ti,。試驗(yàn)NM400鋼采用工業(yè)純鐵、純Cr,、Ni,、C,、多晶Si和Mo-Fe(Mo含量55%)、V-Fe(V含量80.44%),、Mn-Fe(Mn含量70.2%),、B-Fe(B含量19%)、Ti-Fe(Ti含量29.96%)配制,,工業(yè)純鐵提前打磨除銹,。用7kg真空感應(yīng)爐熔煉,將各種原料加入到感應(yīng)爐內(nèi),。將感應(yīng)爐抽真空到0.1Pa,,之后充氬氣到0.06MPa,開始通電冶煉,,熔清后,,低功率保溫?cái)嚢?min,以均勻成分,,最終帶電澆鑄為Φ70mm的鋼錠,。采用直讀光譜儀對(duì)試驗(yàn)鋼的成分進(jìn)行分析,所冶煉鋼成分分析結(jié)果見表1,。
鋼錠經(jīng)過3道次,,平均每道次壓下量19.3mm,熱軋成厚度為12mm的鋼板,。初軋溫度為1200℃,,終軋溫度為900℃。鋼板在800℃下退火12h,,線切割為一定尺寸后進(jìn)行淬火加低溫回火熱處理,。熱處理制度具體為:淬火溫度930℃,保溫時(shí)間36min,,回火溫度230℃,,保溫時(shí)間90min。
熱處理后將試樣制成Φ10mm×15mm的圓柱,,兩端打磨拋光,,在NM-W1型立式萬能磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損試驗(yàn),磨損試驗(yàn)主要參數(shù)為:轉(zhuǎn)速100r/min,,載荷100N,,每次旋轉(zhuǎn)時(shí)間為3min,砂紙選用240目砂紙,。每個(gè)試樣進(jìn)行5次磨損試驗(yàn),。
結(jié)果表明:V、Ti的加入,,不僅析出了V,、Ti的碳化物,,也促進(jìn)了Si的氧化物析出,尺寸較大的第二相主要為Si的氧化物,,V,、Ti的碳化物較為細(xì)小,;耐磨試驗(yàn)表明V,、Ti加入量分別為0.1%、0.2%和0.3%時(shí),,單位面積的磨損率分別為:0.0115,、0.0082、0.0106g/cm2,;V、Ti加入量均為0.1%時(shí),,磨損試驗(yàn)后試樣表面犁溝較多,,出現(xiàn)一些較深的犁溝,加入量均為0.2%時(shí),,犁溝較少且較淺,;加入量均為0.3%時(shí)犁溝既深又多,部分區(qū)域已經(jīng)出現(xiàn)基體脫落現(xiàn)象,。綜合分析以V,、Ti加入量為0.2%時(shí)試驗(yàn)鋼的耐磨性最佳。