高溫抗耐磨性能作為耐磨板的一個(gè)重要性能指標,已經(jīng)被眾多研究者關(guān)注。鋼中特殊合金元素是改善和提高合金抗耐磨性能的重要原因,在保證基本性能的前提下,合適地加入合金元素是改善和提高合金抗耐磨性能的重要原因,合金元素的合適加入能在鋼表面形成不同的致密耐磨膜,從而提高其高溫抗耐磨性。
耐熱耐磨板310S是高鉻高鎳奧氏體耐磨板,其不僅具有優(yōu)良的耐磨、加工性能,同時(shí)也具有優(yōu)異的高溫耐磨性、抗蠕變性。因此,被廣泛應用在各種高溫爐、特殊環(huán)境的高溫部件等。
關(guān)于耐熱耐磨板310S的高溫耐磨機制,目前已經(jīng)有了研究??蒲腥藛T通過(guò)研究310S在空氣中的高溫耐磨試驗來(lái)評定其高溫耐磨性能,在分析耐磨動(dòng)力學(xué)增重曲線(xiàn)的基礎上,研究其耐磨膜的形貌、分布、結構,并對其形成機制進(jìn)行了解釋。
試驗樣品取自?shī)W氏體耐熱耐磨板310S熱板,化學(xué)成分如下(質(zhì)量分數,%):C0.055,Si0.50,Mn1.03,Cr25.52,Ni19.25。
將樣品切割成30mm×15mm×4mmm,每個(gè)試驗點(diǎn)使用3個(gè)平行樣,對試樣進(jìn)行研磨,經(jīng)水砂紙打磨除去表面耐磨皮及線(xiàn)切割加工痕跡,然后用乙醇清洗吹干。準備與試樣相同數量的坩堝,進(jìn)行編號,用電阻加熱爐對其進(jìn)行烘烤,使坩堝中的殘留物質(zhì)充分發(fā)揮,質(zhì)量恒定。將高溫耐磨的試樣直接置于坩堝中,一同放入箱式電阻爐中進(jìn)行高溫耐磨。試驗氣氛為空氣,耐磨溫度分別為800、900、1000℃;每個(gè)試樣處理時(shí)間分別為20、40、60、80、100、120、140h。耐磨完成后稱(chēng)重并記錄,稱(chēng)重儀器為電子分析天平。高溫耐磨試驗結束后,用X射線(xiàn)衍射儀對耐磨產(chǎn)物進(jìn)行物相分析,用掃描電子顯微鏡、能譜儀分析耐磨膜的表面形貌。分析結果表明:
?。?)耐熱耐磨板310S在800、900、1000℃下表現出很好的耐磨性。各溫度下隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng),均有不同程度耐磨增重的趨勢,但隨著(zhù)時(shí)間延長(cháng)耐磨趨勢減緩。同時(shí)隨著(zhù)溫度的升高,耐磨速率增快。
?。?)耐磨膜由外層致密的尖晶石MnCr2O4、Cr2O3和內層的SiO2組成,隨溫度升高,MnCr2O4衍射峰增強,生成物增多。3層致密的結構加上耐磨物本身的良好抗耐磨性能,使耐熱耐磨板310S整體表現出很好的抗高溫耐磨性。