磨损是金属材料的主要破坏形式之一,对耐磨性能有要求的行业,如矿山机械、工程机械、建材、电力机械、铁路运输等部门有多种设备用到耐磨钢,球磨机的磨衬板,挖掘机的斗齿、铲斗,各种破碎机的轧臼臂、齿板、锤头,拖拉机和军工业坦克的履带板,风扇磨机的打击板,煤矿刮板运输机的中板、圆环链,推土机的铲刀等。我国每年因球磨机磨球磨损消耗近200万吨材料,各种破碎机衬板消耗近50万吨,轧辊消耗近60万吨,各种工程挖掘机、装载机、输送管道、破碎机锤头和鄂板等消耗超过50万吨,因此对高性能耐磨钢的研究具有重大意义。
本文主要针对厚度为130mm的大工件,随厚度的增加,淬透性和淬硬性不均匀对性能的影响比较大,研究其合理的成分设计和热处理工艺。
设计了一种新型65MnCr耐磨钢,并对其CCT曲线进行测定,研究该钢不同冷速下的组织变化及热处理后的组织性能。结果表明,65MnCr钢的临界冷却速度在1~3℃/s之间,Ms点184℃,具有很高的淬透性,完全淬透后,马氏体硬度达64HRC以上,淬硬性好。Φ130mm柱状试样经水淬+自回火后,冲击吸收能量在15J以上,从表面至心部,硬度分布均匀,均在48HRC以上,组织依此为回火马氏体、马氏体+块状(马氏体+奥氏体)组织、马氏体+粒状贝氏体+块状(马氏体+奥氏体)组织,是一种理想的可供大尺寸构件用耐磨材料。