通过金相组织观察、SEM分析和性能测试,研究了耐磨管多元变质处理对高锰钢微观组织和力学性能的影响。结果表明该双金属耐磨管经0.3%RE+0.5%TSNO1多元变质处理后,其奥氏体基内形成弥散分布的合金碳化物等第二硬质相颗粒,显著细化了晶粒、强化了基体,提高材料起始硬度;由于多种强化机制的共同作用,致使耐磨管的综合力学性能显著提高。
通过显微组织观察、成分分析和热力学计算,研究了变质处理对耐磨管铸态和热处理组织的影响。结果表明,变质处理可使耐磨管组织中的奥氏体晶粒明显细化,晶界碳化物的网状特征消失;使热处理组织中的夹杂物球化,碳化物细化,且分布更加均匀弥散;超高锰钢凝固时的形核次序为CaS(CeS)→TiC→Fe3C(奥氏体),它们可通过两次匹配异质形核的方式提高形核率,增强变质效果。
多元变质处理可以显著细化耐磨管奥氏体晶粒和亚晶粒,增大其微观应变和位错密度;由于这几种强化机制的共同作用,致使高锰钢的硬度、耐磨性及实际使用寿命都得到一定提高。
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多元变质处理对耐磨管组织和性能的影响