低成本超高強耐磨鋼板NM360成分設計及熱處理工藝

超高強低合金耐磨鋼中厚板材產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為背景，針對NM360板材產(chǎn)品的成份設計、連續冷卻轉變規律、軋制及熱處理工藝等問(wèn)題進(jìn)行了較為系統的研究，同時(shí)結合相應檢測手段，對實(shí)驗鋼的斷口、夾雜物及回火P曲線(xiàn)進(jìn)行了分析，為低成本超高強NM360板材產(chǎn)品的實(shí)際開(kāi)發(fā)應用提供了工藝參考。本文的主要研究?jì)热莺统晒缦拢?/p>

　　 (1)針對耐磨鋼板NM360對力學(xué)性能的高硬度、高強度性能要求特點(diǎn)，在分析對比國內外相關(guān)低合金高強耐磨鋼成分特點(diǎn)的基礎上，結合我國資源分布特點(diǎn)，設計出Ti-Cr-B系的兩種NM360實(shí)驗鋼成分。

　　 (2)采用實(shí)驗室熱模擬實(shí)驗機MMS-300，對兩種成分NM360實(shí)驗鋼進(jìn)行了熱模擬實(shí)驗，并利用熱膨脹法得到了實(shí)驗鋼的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)連續冷卻轉變曲線(xiàn)(CCT)。同時(shí)，結合熱模擬得到的膨脹曲線(xiàn)及金相組織，研究了實(shí)驗鋼的連續冷卻轉變規律。

　　 熱模擬實(shí)驗結果表明：耐磨鋼板NM360實(shí)驗鋼靜態(tài)/動(dòng)態(tài)CCT曲線(xiàn)均可大致劃分為三部分：高溫轉變區，相變產(chǎn)物為先共析鐵素體和珠光體；中溫轉變區，相變產(chǎn)物主要為貝氏體；低溫轉變區，相變產(chǎn)物為馬氏體。奧氏體區的變形使CCT曲線(xiàn)向左上移動(dòng)，提高了相變開(kāi)始和結束溫度，也加快了相轉變速度，擴大了先共析鐵素體的形成區域，還促進(jìn)了珠光體相變，而且在冷卻速度較小時(shí)(<5℃/s)，有大量的珠光體生成，幾乎沒(méi)有貝氏體產(chǎn)生，微觀(guān)組織為鐵素體和珠光體兩相組織。

　　 (3)結合熱模擬實(shí)驗結果，采用實(shí)驗室Ф360熱軋機組進(jìn)行實(shí)驗鋼熱軋實(shí)驗，通過(guò)分析實(shí)驗鋼軋后性能，得到了NM360實(shí)驗鋼的軋制工藝規程：粗軋累積壓下率在55％左右，精軋累積壓下率在66％左右，粗軋開(kāi)軋溫度控制在約1050℃，精軋開(kāi)軋溫度控制在950℃以下，軋后采用層流冷卻至650℃左右。軋制實(shí)驗表明，控制軋制可有效細化熱軋后的NM360實(shí)驗鋼組織，為后續熱處理加熱工藝得到較為細化的奧氏體組織提供了條件。

　　 (4)針對NM360實(shí)驗鋼離線(xiàn)熱處理工藝，研究了淬火、回火工藝參數對兩種成分實(shí)驗鋼力學(xué)性能和組織的影響規律。研究表明，實(shí)驗鋼在900℃～930℃溫度區間淬火后實(shí)驗鋼硬度均達到NM360標準要求；回火溫度對實(shí)驗鋼的性能影響較大，在300～400℃回火發(fā)生回火脆性現象，大于400℃回火時(shí)，隨著(zhù)回火溫度提高強度下降，塑性和低溫沖擊韌性提高。隨著(zhù)回火溫度的提高，實(shí)驗鋼回火組織相應為回火馬氏體、回火屈氏體及回火索氏體組織。

　　 同時(shí)，分析還表明，成分較高的實(shí)驗鋼同比成份較低的實(shí)驗鋼，滿(mǎn)足NM360標準要求的熱處理回火溫度區間較大，為200～300℃。

　　 (5)結合實(shí)驗鋼使用性能要求，研究分析了滿(mǎn)足NM360性能標準要求的實(shí)驗鋼拉伸斷口情況。從實(shí)驗結果可以看出，實(shí)驗鋼斷口均為典型的韌窩斷口，韌窩比較均勻清晰，且大部分呈現沿晶斷裂狀態(tài)；對斷口夾雜物的能譜分析表明，夾雜物主要為S、O、A1及稀有元素Ce，主要為冶煉殘留所致，為此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應嚴格控制其冶煉過(guò)程中的脫S、O、Al及夾雜物的帶入。

　　 (6)針對熱處理回火工藝對實(shí)驗鋼性能的影響規律，建立了實(shí)驗鋼回火硬度(H)與回火溫度(T)及回火時(shí)間(t)的函數關(guān)系，并得到了P曲線(xiàn)。從P曲線(xiàn)可以看出，兩實(shí)驗鋼P曲線(xiàn)均是一條單值、單調函數曲線(xiàn)，為該類(lèi)鋼實(shí)際生產(chǎn)應用過(guò)程的回火工藝制定提供了參考。

耐磨鋼|耐磨鋼板|高強度鋼板| 高強鋼現貨——法鋼特種鋼材（上海）有限公司
http://www.medallionxm.com