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通过800℃加热保温,可以得到含有铁素体、贝氏体和残留奥氏体的多相组织,且含TRIP钢中有V(C,N)析出。830℃保温时,工艺弛豫时间显著影响铁素体晶粒尺寸、铁素体量以及铁素体基体上的位错密度和沉淀析出量,随贝氏体区保温时间的延长,双金属耐磨板中残余奥氏体体积分数先增大后,残余奥氏体中碳含量增多。 在相同等温时间下,等温温度越高,残余奥氏体中的碳含量越大,双金属耐磨板中的铁素体、贝氏体晶界或者相界面1m以上大颗粒奥氏体发生相变,双金属耐磨板的抗拉强度、伸长率和强塑积分别达到820MPa,35%和30750MPa.%的值。 用光学显微镜研究耐磨衬板半固态二次加热过程中合金的晶粒长大规律和晶粒的形貌演变,淬火固定其半固态组织后,测量并统计出平均晶粒尺寸及合金液相体积分数,并与理论计算数值进行比较。随着加热温度的升高,相的生长和球化速度变快,耐磨衬板中原位Al2O3颗粒对合金的铸态组织没有明显的细化和球化作用,在接近液相线温度(648℃)保温30min后的铸造组织较好,中心部位和边部组织的差异较小。 但是在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有作用,并与采用原位反应近液相线铸造方法制备耐磨衬板,和长大规律。随着着二次加热温度的升高和保温时间的延长,在液相线温度附近(630℃)保温后耐磨衬板的锭坯中心和边部组织均是均匀、细小的近球形组织。



利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对复合耐磨板的显微组织与力学性能的影响,研究了氢在耐磨板中的扩散行为,用电子探针分析了热变形复合耐磨板微观组织中的碳浓度分布,同时结合慢应变速率拉伸实验研究了复合耐磨板的氢脆性。 复合耐磨板回火后组织变化明显,碳含量较高和晶粒显著细化作用使抗拉强度从1300MPa级到了1500MPa级,形变诱导铁索体晶粒中的碳含量明显过饱和。当扩散反应达到平衡态时,原子位移平均平方代换与反应时间成线性关系,随着焊后冷速的降低,冷却过程中逸出的氢增多。 通过试样充氢后放置试验,发现扩散氢量不受焊道数量的影响,在100~200℃保温时,复合耐磨板中逸出氢的总量变化不大,但逸出时间随温度的升高而明显缩短。在形变诱导铁素体相变过程中,碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散,当温度低于580℃热压退火处理时,扩散层厚度随Si含量的增加先急剧减小然后增大,其氢脆性也明显增加。 从热力学的角度分析,在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形,在复合耐磨板基体晶界上严重偏析,生成Al-Cu相中脆的相(Al2Cu)。原子在x与y矢量方向扩散速度相近,且远大于z方向扩散速率,变形存储能的作用终降低了体系相变后的自由能,当温度高于580℃时,扩散层的厚度随Si含量的增加而增加。



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在大气中,复合耐磨板的表面粗糙程度越低,耐磨板的耐蚀性越好,一般解释为表面越光滑,表面的沉积污染物越少,而且在雨水的冲刷下极易,点蚀难以在表面形成;同时,表面越粗糙,不仅沉积的污染物越多,而且在大气中的Cl-等也越易附着。 钛(Ti):缩小奥氏体相区元素,是强碳化物形成元素,与氮的亲和力极强。固溶状态时,固溶强化作用极强,但同时降低固溶体的韧性。双金属耐磨板的回火性,并有二次硬化作用。钛能改善耐磨板的热强性,耐磨板的抗蠕能及高温持久强度;有防止和减轻不锈耐磨板晶间和应力腐蚀作用。 由于细化晶粒和固定碳,对耐磨板的焊接性有利。钨(W):钨能耐高温,而且溶于双金属耐磨板中会与碳形成碳化钨,能耐磨板的强度。有二次硬化作用,增加耐磨性。钨使耐磨板具有红硬性,因此钨是高速工具耐磨板中的主要合金元素。 铌(Nb):双金属耐磨板的热强性。铌与碳、氮、氧都有极强的结合力,并与之形成相应的极为的化合物,因而能细化晶粒,降低耐磨板的过热性和回火脆性。有极好的抗氢性能。硼(B):硼的显著作用是双金属耐磨板的淬透性。



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