球磨機高錳鋼襯板的成分與性能優(yōu)化研究.pdf

1、高錳鋼兼具良好的韌性和耐磨性，是制作球磨機襯板的常用材料之一。球磨機大型化的發(fā)展趨勢，對于襯板材料的力學(xué)性能及使用壽命提出了越來越高的要求，開發(fā)力學(xué)性能優(yōu)異的長壽命高錳鋼襯板具有重要的工程應(yīng)用價值。本文設(shè)計了三種不同成分的高錳鋼，分別對其進(jìn)行了三種不同的熱處理，對比研究了不同成分的高錳鋼經(jīng)三種熱處理后的顯微組織、硬度及沖擊韌性。優(yōu)化出了最佳成分及最佳熱處理工藝，并測試了優(yōu)化試樣的磨粒磨損性能，分析了其磨損機理。論文主要研究工作如下所述:

2、
　　本文對三種成分不同的高錳鋼試樣進(jìn)行1100℃保溫4h的水韌處理，隨后對水韌處理后的試樣進(jìn)行XRD分析，分析結(jié)果表明三種高錳鋼試樣的基體均為奧氏體，同時均含有少量M23C6相，說明碳化物均未完全固溶進(jìn)奧氏體基體中。對試樣進(jìn)行硬度和沖擊韌性測試，測試結(jié)果表明1＃和3＃高錳鋼的硬度相近，2＃高錳鋼的硬度和沖擊韌性最低，原因是由于鐵素體的生成，導(dǎo)致了2＃高錳鋼力學(xué)性能的下降。
　　對上述三種水韌處理的高錳鋼試樣分別進(jìn)行三種時效

3、處理，分析測試了試樣經(jīng)時效處理后的顯微組織及性能。結(jié)果表明:三種高錳鋼試樣中析出碳化物數(shù)量均隨時效溫度的增加而增加。對于1＃和2＃試樣，時效溫度的增加會導(dǎo)致晶界處析出的碳化物大量增加，顯著降低了其沖擊韌性。對于3＃試樣，時效溫度的增加，在晶界處析出碳化物的增加并不明顯，經(jīng)方案三處理后的3＃試樣的力學(xué)性能最優(yōu)。
　　以ZGMn13作為對比樣，測試了經(jīng)方案三處理后的3＃試樣在四種不同磨粒磨損試驗條件（不同沖擊功）下的磨粒磨損性能。結(jié)果

4、表明，3＃試樣在四種不同試驗條件下的耐磨性均優(yōu)于ZGMn13對比樣。3＃試樣及ZGMn13的耐磨性均和沖擊功密切相關(guān)，在高沖擊功(5J)作用下，兩種材料均具有最好的耐磨性能;在低沖擊功(2J)作用下，兩種材料的耐磨性均略有下降;在中沖擊功(3J、4J)作用下耐磨性均下降明顯。
　　利用SEM對磨損后的試樣表面進(jìn)行觀察，高錳鋼試樣在沖擊磨粒磨損的條件下的磨損機理主要為顯微切削、鑿坑變形和疲勞剝落磨損，沖擊功的變化會導(dǎo)致磨損機理的變化