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多元低合金耐磨铸钢的热处理工艺研究
杨(军&，吴占文!
（&,西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安*&""##；!,武警工程学院基础部，陕西西安*&""@)）
摘要：研究了热处理工艺参数对用于制造轧机衬板工作层的多元低合金耐磨铸钢力学性能的影响。结果发现淬火温度低于+""A时，多元低合金耐磨铸钢硬度随淬火温度升高而升高，高于+""A时，硬度反而下降。淬火温度低于+!"A时，温度对冲击韧性影响不明显，淬火温度高于+!"A时，冲击韧性略有下降。回火温度高于’#"A时，硬度明显降低。随着回火温度升高，冲击韧性和断裂韧性提高。回火温度高于’""A时，延伸率和断面收缩率大幅度提高。%#"A回火后耐磨性最好。根据衬板的使用工况，建议多元低合金耐磨铸钢采用以下热处理工艺：+""B+!"A雾冷淬火C%#"B%*"A回火。关键词：耐磨铸钢；衬板；热处理；力学性能；耐磨性
中图分类号：:?&’!,*!；:?&#)((文献标识码：D((文章编号：&"""$@%)#（!""#）"+$"@&*$"’
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=)%5&,$9：D‘QKVS.GQ2VSVPKGPMKVPVP22/；>SG2Q；=2KPPQ2KPY2GP；O2MJKGSMK/3Q.32QPS2V；D‘QKVS.GQ2VSVPKGM2((初轧机的牌坊窗口内装有牌坊衬板来保护机架，轧辊轴承座上装有铜衬板作为其对磨件，机架牌坊衬板和轧辊轴承座衬板安装间隙为&,%YY，当间隙过大时，需要更换牌坊衬板和轴承座衬板。由于轧机使用条件差，工作时轧辊对机架牌坊冲击很大，导致牌坊衬板磨损严重。最近，我们研究成功了由D%钢板和多元低合金耐磨铸钢爆炸复合而成的耐磨复合衬板。多元低合金耐磨铸钢热轧后的基体组织是珠光体，具有较高的强度和较好的韧性，但硬度低，耐磨性差，为了满足初轧机牌坊衬板的高耐磨性，研究了热处理工艺对轧机牌坊复合衬板工作层材料力学性能和耐磨性的影响，为耐磨复合衬板的热处理提供参考，并在生产中
收稿日期：!""#$"%$&’；((修订日期：!""#$")$!*
作者简介：杨(军（&+)!$(），陕西西安人，博士生，副教授,主要从事材
获得了很好的使用效果。!(试验方法
&,&(试验材料
试验材料采用电弧炉生产的多元低合金耐磨铸钢，试样取自热轧并退火的厚度&!YY耐磨钢板，其化学成分见表&。
&,!(试验方法
试样热处理在高温箱式电阻炉内加热。在EZ%"D型摆锤式冲击试验机上测试冲击韧性（!]），试样尺寸&"YYa&"YYa##YY，无缺口。在_GVPQ.G&!#&型动静万能疲劳试验机上测试断裂韧性（b&M），试样尺寸&"YYa&"YYa##YY，并加工出深!YY宽",!YY的缺口。用=8$&#"D型硬度计测定硬度，抗拉强度（"‘）、延伸率（#）和断面收缩率（!）采用&"YYa&"YYa&#"YY试样，在H;$%"型万能材料试验机上进行，跨距为&""YY。
万方数据料和冶金新技术研究,
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"#$%&’()*+,%#-#.(表!"试样化学成分"!（;）)<=2>!)?7@?7AB@<1@0A80CBDB0EC0FC<A817
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!!在GGN399型磨损试验机上进行磨损试验，磨损试样尺寸>9AAO>9AAO39AA。偶件为尺寸PM:AAO>9AA的正火态M9+H试块，硬度:3K::,’+；试验时间3M9ABE，载荷3:9%，转速M99HQABE。用精度92>AR的电光分析天平测定试样的磨损量，磨损试验取S个试样的平均值。!!试验结果及分析
32>!淬火冷却方式对淬透性的影响
采用膨胀法在.177=17N>:99热应力N应变模拟试验机上测得了钢的临界点，试样尺寸PLAAO49AA。试验结果见表3，经539T加热4?后测得钢的奥氏体晶粒度为LK5级，表明在539T以下加热时，钢的奥氏体晶粒度尺寸均很细小，其长大倾向也很小。
表#"材料的临界点（T）
)<=23!)?7@HBDB@<180BEDC0FA<D7HB<18?<C7DH<ECF0HA<DB0E
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!!淬火冷却方式对多元低合金耐磨铸钢淬透性的影响见图>。
万方数据
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《铸造技术》"#$%%&!
杨!军等：多元低合金耐磨铸钢的热处理工艺研究
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图&!回火温度对多元低合金耐磨铸钢冲击韧性和断裂韧性的影
响
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图E!多元低合金耐磨铸钢热处理后的组织()*+E!F)/418047/074.1-9.6004.602.50/68080..;
$+’!多元低合金耐磨铸钢的工业应用
研究开发的多元低合金耐磨铸钢复合衬板在济钢初轧机的牌坊窗口内进行了装机运行考核，衬板尺寸@&%%22GA%%22GE%22，衬板与轧机牌坊焊接在一起，总装机量$块。结果显示，复合衬板背面焊接性能好，可以牢固地焊在轧机牌坊上。复合衬板有较高的强度，焊接中不变形。复合衬板的工
万方数据
作面具有优异的耐磨性，使用中工作面不开裂、不剥
O39
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落，使用;个月后仅磨损92:<<，比常用的表面处理衬板的磨损量降低=倍以上。使用多元低合金耐磨铸钢复合衬板，可以提高轧机作业率，减轻工人劳动
强度，降低轧材生产成本，具有很好的经济效益。多元低合金耐磨铸钢复合衬板和常用表面处理衬板的性能和使用对比见表=。
表!"多元低合金耐磨铸钢复合衬板和表面处理衬板的性能和使用对比)>?2=!+0<8>@ABA0C0D>?@>BA0C@7BABE>CF7F>BEBE7711AC7@>CGBH@D>F7E@7>E<7CE1AC7@
衬板材料多元低合金耐磨铸钢39+@LCL0表面渗碳
硬度I,’+4923::2M
硬化层深度I<<
J:NK
焊接性能
优良
成本（元II块）
3:K9939:99
使用寿命I月
K92;32:
!!结论
（K）多元低合金耐磨铸钢在O49P5;9Q雾冷淬火，具有很好的淬硬性能，淬火温度低于539Q，具有优异抗晶粒长大性能，经599P539Q加热淬火及=:9P=M9Q中温回火后，获得细小的回火马氏体组织R贝氏体R颗粒状碳化物，具有高强度、高硬度、高韧性和优异的耐磨性。其主要性能指标如下：硬度大于49,’+，抗拉强4444444444444444444444444444444444445
冲击韧性大于KOTIF<3，断裂度大于K499LS>，韧性大于=MLS>2<KI3。
（3）为了满足轧机牌坊耐磨复合衬板的使用，多元低合金耐磨铸钢的最优热处理工艺为：599P539Q雾冷淬火R=:9P=M9Q回火。
（=）应用上述热处理工艺制造的复合衬板应用于初轧机牌坊上，使用;个月后仅磨损92:<<，预计比改进前的衬板寿命提高=倍以上。
44444444444444444444444444444444444444444444445
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福州鼓楼正鼎机械厂
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主要产品
!!KU小型覆膜砂生产设备
3U造型材料———覆膜砂=U石英砂（平!产）
!!;U摇震压缩型造模机（图K）
:U打砂机（图3）及打砂带等配件
图K!!!!!!!!!!!图3
!!地!址：福州梅峰路O号!电!话：（9:5K）O=55K995!邮!编：=:999=!传!真：（9:5K）O=434M;:
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万方数据
多元低合金耐磨铸钢的热处理工艺研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
杨军， 吴占文， YANG Jun， WU Zhan-wen
杨军,YANG Jun(西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西,西安,710055)， 吴占文,WU Zhan-wen(武警工程学院基础部,陕西,西安,710086)铸造技术
FOUNDRY TECHNOLOGY2005,26(9)1次
1.贾玉丰.谢敬佩.王文焱.王爱琴.承明泽.李洛利.林乙丑 热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响[期刊论文]-金属热处理 2009(12)
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