稀土改性CrNiMnMo合金衬板钢组织与性能研究

发布时间：2020-06-16 06:07

【摘要】： 冶金、矿山等行业所用湿磨机衬板的服役条件十分恶劣,既要承受冲击,又要承受腐蚀和磨损。近年来,代替高锰钢的合金衬板钢的合金设计与研制开发成为该领域的热点。本文尝试利用国内丰富的稀土资源,在前期研制的CrNiMnMo合金衬板钢基础上,拟通过稀土改性提高其冲击腐蚀磨损性能。本课题来源于安徽省中小企业创新基金和安徽省教育厅自然科学基金重点项目。 本文以稀土改性CrNiMnMo合金衬板钢为研究对象,研究了稀土对合金衬板钢组织、力学性能、非金属夹杂物、耐腐蚀性能、耐冲击腐蚀磨损性能的影响及其作用机理,探讨进一步提高CrNiMnMo合金衬板钢性能与使用寿命的途径,并在此基础上,通过减少合金中Mo含量,探讨降低合金成本的可能性。 通过金相光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和冲击试验机等研究手段分析研究了稀土改性CrNiMnMo合金衬板钢和不含Mo合金衬板钢的微观组织和性能。结果表明:微量稀土的加入使CrNiMnMo合金衬板钢淬火回火组织为板条马氏体加少量残余奥氏体,马氏体板条细小而均匀;微量稀土改变了钢中原有夹杂物的种类、形态、尺寸和分布,减少了其对衬板钢性能的危害作用,较之未加稀土的合金冲击韧性显著提高,冲击条件下属于韧性断裂;微量稀土的加入使合金硬度略有提高,而耐腐蚀性提高明显。不含Mo的合金硬度和耐腐蚀性较之含Mo的合金有所下降。 在改进的MLD-10型冲击腐蚀磨损实验机上,对稀土改性CrNiMnMo合金衬板钢进行冲击腐蚀磨损性能测试,借助于扫描电镜、光学显微镜和显微硬度计观察磨损试样磨面形貌,分析亚表层金相组织和显微硬度变化,探讨其冲击腐蚀磨损机理。结果表明:稀土改性CrNiMnMo合金衬板钢表现出最佳的耐冲击腐蚀磨损性能,磨损质量损失曲线变化较平缓,质量损失最少。在冲击功0.8J下,磨损机理主要以显微切削为主,冲击功增加到2.0J时,磨损机理由前期微观切削转变为后期的局部浅层疲劳剥落。不含Mo的稀土改性衬板钢耐冲击腐蚀磨损性能下降,磨面出现腐蚀痕迹,磨损机理主要为显微切削、挤压变形和腐蚀磨损的交互作用。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG142.1
【图文】：

47图 5- 4 0.8J 冲击功下 2#试样的磨损表面形貌Fig 5-4 Worn surface morphology of 2 # sample under impact energy of 0.8J从垂直材料磨面的亚表层组织照片来看(图5-5)：磨损初期试样表面平整(e) 12h

50图 5- 7 0.8J 冲击功下 3#试样的磨损表面形貌Fig 5-7 Worn surface morphology of 3 # sample under impact energy of 0.8J(e) 12h

【参考文献】

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本文编号：2715649