關(guān)于低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝分析

劉　驥

（西華大學(xué),成都 610039）

關(guān)于低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝分析

劉驥

（西華大學(xué),成都 610039）

本篇文章研究了低合金耐磨鑄鋼處理工藝性能；評(píng)論了空淬低合金、油淬低合金、水淬低合金耐磨鋼的性能；通過實(shí)驗(yàn)分析了低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝對(duì)力學(xué)性能產(chǎn)生的影響，實(shí)驗(yàn)證明軋機(jī)牌坊符合襯板在低合金耐磨鑄鋼中有很好的使用價(jià)值；低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝的發(fā)展方向，以供參考。

低合金；耐磨鑄鋼；熱處理；分析

低合金耐磨鑄鋼材料只有具備良好的強(qiáng)度、韌性以及硬度才可以在進(jìn)行熱處理鑄鋼時(shí)發(fā)揮出良好的效果，所以在選擇耐磨鑄鋼材料時(shí)有比較高的選擇標(biāo)準(zhǔn)。在社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，只有強(qiáng)度和韌度具備一定的標(biāo)準(zhǔn)才會(huì)引起人們重視，其中軋機(jī)牌坊耐磨鑄鋼材料要比較高的耐磨性以及機(jī)械性，在對(duì)材料進(jìn)行熱處理之后可以把使用壽命提高，并且可以在工業(yè)以及生產(chǎn)業(yè)中有良好的使用效果，很好的替代了高錳鋼耐磨鑄鋼的地位。

1　低合金耐磨鋼熱處理工藝的性能

1.1空淬低合金耐磨鋼

在耐磨鑄鋼過程中，對(duì)空淬低合金進(jìn)行熱處理，可讓一些低合金熱處理工藝得到馬氏體組織，空淬低合金鑄鋼有比較好的耐磨性、硬度以及強(qiáng)韌度，畢竟耐磨鋼在進(jìn)行處理時(shí)熱處理的應(yīng)力較低。但是低合金耐磨鑄鋼想通過空淬低合金熱處理工藝得到馬氏體，就要保證鑄鋼材料中有比較高的含金量以及含碳量，保證鑄鋼材料中有比較高的淬透性。

1.2油淬低合金耐磨鋼

在鑄鋼過程中，如果碳的含量比較高，水淬低合金所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會(huì)使鑄鋼材料出現(xiàn)裂縫甚至直接斷裂。而油淬低合金耐磨鋼可以很好的避免鑄鋼材料出現(xiàn)裂縫、斷裂情況。我們使用了含碳量為0.35％-0.46％的耐磨鋼在850℃-1100℃內(nèi)進(jìn)行回火熱處理，經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，隨著溫度不斷增高，鑄鋼材料中馬氏體的數(shù)量越多。油淬低合金耐磨鋼的碳含量比較多，但是冷卻的速度比較慢，導(dǎo)致鑄鋼材料在熱處理時(shí)的應(yīng)力較小。

1.3水淬低合金耐磨鋼

當(dāng)前常見的水淬低合金耐磨鋼型號(hào)有：SSS200、86B30、300M、4330M等，水淬低合金耐磨鋼有比較低的含碳量，大致為0.18％-0.37％，在進(jìn)行回火之后有比較高的抗斷裂能力[1]。水淬低合金與高錳鋼相比較，在硬度上有明顯優(yōu)勢，有著比較強(qiáng)的抗磨效果，但是如今還不能實(shí)現(xiàn)韌性與硬度相結(jié)合的質(zhì)量。

2　熱處理工藝對(duì)力學(xué)性能產(chǎn)生的影響

在對(duì)軋機(jī)牌坊耐磨的復(fù)合板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要準(zhǔn)備的材料為電弧爐產(chǎn)出的低合金耐磨鋼，實(shí)驗(yàn)方式是試樣讓處理放在在不高溫、箱式的內(nèi)電阻爐中進(jìn)行高溫加熱，使用擺錘不斷地沖擊測試其韌性，實(shí)驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)不斷變化的溫度鋼材料產(chǎn)生的影響如圖所示：

當(dāng)火的溫度小于880℃時(shí)，隨著溫度的不斷變化，硬度也逐漸的變大，在900℃之后在溫度繼續(xù)升高反而會(huì)使硬度不斷地下降，但是在如果溫度保持在850℃-950℃之間，低合金耐磨鋼就會(huì)有很好的硬度，出現(xiàn)這種情況的原因是火的溫度如果較低，在奧氏體中融化的碳合金比較少，所以在這其中不僅會(huì)出現(xiàn)馬氏組織、貝氏體，還會(huì)出現(xiàn)少量的珠光體組織[2]。

淬火的溫度如果比較高，融入到高溫中的奧氏體中的碳元素就會(huì)不斷增加，同時(shí)會(huì)增加奧氏體的穩(wěn)定性，如果在淬火的組織中有殘留的奧氏體，硬度則會(huì)下降。當(dāng)淬火溫度在900℃之下時(shí)，淬火的溫度對(duì)于低合金的耐磨溫度相比，受到耐磨強(qiáng)度影響，硬度變化與強(qiáng)度變化的規(guī)律是相似的；如果淬火的溫度比900℃高，淬火的溫度對(duì)抗拉的強(qiáng)度影響則不明顯，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)殡S著淬火的溫度不斷的加高，奧氏體中會(huì)溶解更多的碳合金元素[3]。

3　低合金鑄鋼發(fā)展形勢

3.1耐磨性不斷提高

在我國沒有實(shí)現(xiàn)硬加工技術(shù)水平的條件下，使高錳鋼沒有比較好的抗磨效果。低合金耐磨鑄鋼的韌度與強(qiáng)度在兩者之間，通過調(diào)整熱處理工藝、鑄造工藝、組織、成分等，可以在比較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)韌性與硬度。根據(jù)目前的鑄鋼材料要匹配有一定韌性與高度的鑄鋼材料，發(fā)揮低合金耐磨鑄鋼材料的作用，可以通過熱處理工藝、合金化工藝提高鑄鋼材料的力學(xué)性能。

3.2不斷提高冶金質(zhì)量

在低合金耐磨鑄鋼材料中，通過不斷地增加過濾技術(shù)以及精煉技術(shù)，可以不斷地提高剛液的質(zhì)量，從而進(jìn)一步增加鑄鋼材料的耐磨性能以及力學(xué)性能，這是目前我國在鋼鐵耐磨材料中發(fā)展的主要方向。

3.3優(yōu)化低合金元素

在鑄鋼工作中，低合金元素對(duì)耐磨鋼的效果和性能有著重要的作用，現(xiàn)在使用的合金元素以及添加控制的元素大都只是憑借鑄鋼技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)。所以對(duì)分子與固體進(jìn)行理論實(shí)踐以及實(shí)際實(shí)驗(yàn)，對(duì)合金元素不斷地優(yōu)化，提高低合金耐磨鑄鋼材料的耐磨性，把合金的用量盡量優(yōu)化以及減少，是我國鑄鋼業(yè)發(fā)展的主要形式。

3.4應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)

運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)就可以找出以往鑄鋼時(shí)存在的不足，可以使用數(shù)值模擬技術(shù)用來優(yōu)化以及指導(dǎo)鑄鋼的技術(shù)，使用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)鋼鐵制造業(yè)有著不可替代的意義?？梢允硅T鋼企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，在低合金耐磨鑄鐵熱處理工藝中，通過模擬淬火的過程，可以最大限度的避免因?yàn)槔鋮s速度過快而引起的不能完全淬透情況。

3.5鑄鋼工藝大型化發(fā)展

燃煤電力、水泥建材、金屬礦山等都是鑄鋼行業(yè)中比較大型的設(shè)備，隨著社會(huì)不斷地發(fā)展也可以使耐磨鑄鋼材料逐步朝著大型化方向發(fā)展。

4　結(jié)語

進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國的鑄鐵行業(yè)使用低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝有著良好的發(fā)展前景，但是對(duì)市場的不斷變化，鑄鋼行業(yè)要不斷的實(shí)踐和研發(fā)。需高度重視：匹配硬度、提高鑄鋼材料耐磨性、提高耐磨材料性價(jià)比、應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)、大型化發(fā)展鑄鋼工藝等，只有重視這些內(nèi)容，鑄鋼企業(yè)才可以穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]王靈果,王嫣,趙博龍,宗慧敏.熱處理對(duì)大型礦山機(jī)械用STSi11Cn2CrR耐磨鑄鋼性能的影響[J].熱加工工藝,2014（08）：211-214.

[2]計(jì)云萍,任慧平,劉新華,侯敬超.添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨鑄鋼靜態(tài)CCT曲線的研究[J].稀土,2014（06）：7-12.

[3]楊軍,吳占文.多元低合金耐磨鑄鋼的熱處理工藝研究[J].鑄造技術(shù),2005（09）：817-819.