研究了不同熱處理工藝對高鉻耐磨板高鉻合金鋼的顯微組織和力學性能的影響。
對高鉻耐磨板高鉻鋼復合軋輥設(shè)計了4種不同的退火溫度(550℃、600℃、650℃、700℃)。使用金相法、X射線衍射、掃描電子顯微鏡觀察、能譜分析以及硬度測試等手段,系統(tǒng)研究了高鉻鋼在不同退火溫度下的顯微組織與性能轉(zhuǎn)變規(guī)律。經(jīng)熱處理后組織內(nèi)殘余奧氏體*分解,轉(zhuǎn)變?yōu)榱钪楣怏w+M7C3型碳化物。高溫固溶處理會對共晶碳化物的形態(tài)產(chǎn)生影響,隨著固溶溫度的提高,連續(xù)網(wǎng)狀的共晶碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)闂U狀和塊狀,使材料的沖擊韌性得到提高,球化處理促使基體內(nèi)大量二次碳化物的析出,大大提高了材料的硬度。適合于高鉻合金鋼板的熱處理工藝為1200℃加熱1 h固溶,水冷,然后750℃×5 h球化處理。高鉻鋼激光熔凝處理后,得到的高鉻耐磨板奧氏體組織中合金元素固溶度較高且晶粒細小,具有較高的回火穩(wěn)定性。激光熔凝層450℃回火后硬度開始升高,560℃時達到大值(672 HV0.2),回火溫度高達650℃時硬度迅速降低。450℃回火后細小M23 C6碳化物優(yōu)先從過飽和奧氏體中析出,同時少量馬氏體的生成使熔凝層硬度略有增加。研究了粒化處理和終熱處理(淬火+回火)雙重處理對高鉻鋼板組織和性能的影響,探討了雙重作用機理。高鉻耐磨板的高鉻鋼在粒化處理和終熱處理后,顯微組織得到了有效改善,其中原始碳化物大部分溶斷,粒化;基體轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺铖R氏體,顆粒狀和針狀二次碳化物的復合組織。經(jīng)雙重處理后,高鉻鋼獲得了較好的綜合力學性能,其中硬度達到HRC60.8;沖擊韌性也有了明顯提高。
經(jīng)此熱處理后,與鑄態(tài)實驗鋼相比高鉻耐磨板硬度提高了30.8%,達到HRC53.9,沖擊韌性提高了25%,達到9.5 J/cm2。