新型變質超高碳耐磨鋼熱處理工藝的研究.pdf

1、中圖分類號至Q!壘2：!UDC3l碩士學位論文學校代碼!Q53圣密級公玨新型變質超高碳耐磨鋼熱處理工藝的研究Heattreatmentofanewtypeofmodifiedultrahighcarbonwearresistantsteel作者姓名：學科專業(yè)：研究方向：學院(系、所)：指導教師：劉生根材料科學與工程鋼鐵耐磨材料材料科學與工程學院劉華山教授論文答辯日期蘭!蘭二里6答辯委員會主中南大學二O一四年四月新型變質超高碳耐磨鋼熱處理

2、工藝的研究摘要：超高碳鋼(1021％C)因具有高硬度、強度和耐磨性等優(yōu)良性能而受到廣泛關注，但常規(guī)凝固組織中存在的粗大網狀碳化物造成材料較大的脆性。本文首次將新型的淬火一分配一回火(QuenchingPartitioningTempering)熱處理工藝和熔體變質處理運用于高性能超高碳鋼的研究中。研究了稀土低熔點組元合金(A1BiSb)復合變質劑對超高碳鋼的變質機理，探討了◇PT工藝對變質超高碳鋼組織和性能的影響，得出以下結論：1復合變

3、質劑改善超高碳鋼凝固組織的作用機理主要有以下兩個方面：(1)高熔點的稀土氧硫化物的形成促進異質形核；(2)低熔點元素容易吸附和偏聚于碳化物的擇優(yōu)生長晶面上，阻礙和改變碳化物的生長速度和生長方向，使得碳化物各個方向的生長速度一致，從而使得碳化物細化球化及斷網。2變質超高碳鋼經過QP1工藝后，顯微組織由馬氏體基體、一定量的奧氏體和細小彌散分布的碳化物組成。試樣經過400oC下分配一回火30min的Q_PT工藝后，與傳統的淬火一回火工藝(40

4、0oC2h)相比，在保持硬度值基本不變的情況下，沖擊韌性從不到16J／cm2提高到超過28J／Cm2。在最佳QP坷工藝：850oClh400oC鹽浴中分配回火30min下，獲得了良好的力學性能(硬度525560HRC，沖擊韌性2834J／cm)。3在磨料磨損的磨損方式下，QPT試樣與QT試樣相比，在高沖擊載荷下(170N)表現出更好的耐磨性能(高181％)；在滑動摩擦磨損的磨損方式下，在高載荷和高轉速下磨損時(70N，300r／min)