工程機械,、煤礦機械用耐磨鋼消耗量巨大,，全國煤礦系統(tǒng)因磨損而造成的經(jīng)濟損失每年大約在400億元以上。低合金耐磨鋼因具有生產(chǎn)成本低,，熱加工成型工藝簡單,，較為適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)等特點而得到廣泛應(yīng)用,，尤其是用它制造的耐磨鋼板具有廣闊的市場前景。國外生產(chǎn)高強度耐磨鋼板大多采用調(diào)質(zhì)工藝獲得高硬度的回火馬氏體組織,，其缺點是成本高,，韌性和可焊性較差。
國內(nèi)近幾十年來,，結(jié)合我國資源特點已成功開發(fā)出Si-Mn系,、Mn-B系、Si-Mn-Mo系等不同合金體系的低合金耐磨鋼,，并在空冷條件下得到貝氏體+馬氏體或殘余奧氏體等各種復(fù)相組織,，降低成本的同時提高了耐磨鋼的綜合性能。然而我國現(xiàn)有耐磨鋼牌號多為鑄鋼,，且為保證硬度和淬透性均采用較高的碳含量,，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，特別是在高應(yīng)力磨料磨損環(huán)境中,，其韌性,、焊接性能仍然得不到滿足。
低碳低合金耐磨板的組織和性能研究實驗采用低碳(0．08~0．12％)設(shè)計,，通過多元合金化結(jié)合高效,、節(jié)能的控軋控冷(TMCP)工藝細化晶粒，改善組織,，提高塑性,、韌性與焊接性能，使低碳低合金耐磨鋼板具有優(yōu)良的綜合性能,。
一.試驗材料和方法
1.試驗材料
試驗鋼為低碳低合金鋼,，三種對比成分的碳含量分別為0．12％、O．10％,、0．08％,。碳含量降低的同時為保證強度，適當(dāng)增加Mn和Cr的含量,，添加Cu和Ni,，并加入Nb以細化晶粒。試驗鋼采用10Kg真空感應(yīng)爐冶煉,，其實際化學(xué)成分見表l,。
l#鋼加熱至1150℃，保溫2小時,，采用常規(guī)軋制,，軋后直接淬火,。2#和3#鋼錠分別從錠長中間切斷成兩個鋼錠，1200℃下保溫2小時,，采用兩階段控制軋制工藝,，再結(jié)晶區(qū)累積變形量為62．5％，未再結(jié)晶區(qū)累積變形量為60．0％,，軋板厚度12mm,；軋后冷卻分別采取直接淬火和控制冷卻工藝，實際工藝參數(shù)見表2,。
2.試驗方法
從鋼板上沿縱向切取金相試樣,，經(jīng)4％硝酸酒精溶液浸蝕后于光學(xué)顯微鏡下觀察組織形貌。線切割切取O.3mm厚的薄片,，磨至50μm,，經(jīng)電解雙噴儀制成透射電鏡用薄膜樣品，采用H-8100型透射電鏡觀察組織,。采用HD9-45型硬度計測量維氏硬度,，載荷為30kg。拉伸性能測試采用φ8mm的標準短試樣,。利用ML-10型磨料磨損試驗機進行二體磨料磨損試驗,，銷型磨損試樣尺寸為Φ6×20舢m，磨盤轉(zhuǎn)速60rpm,，磨料為28#SiC水砂紙,，試樣徑向進給量4mm／s，起始半徑13mm,，終止半徑103mm,，磨損行程16.4m，載荷14.7N,。