研究了耐磨弯管材料经热轧和冷轧后的显微组织、碳化物转变和性能变化。结果表明,轧后的退火组织为球状珠光体+碳化物。热轧后碳化物有明显偏聚,颗粒尺寸通常在2 μm以上,冷轧后偏聚现象消失,碳化物变得相对细小和均匀,部分达到纳米级。碳化物的类型主要为(Fe, Cr)23C6,冷轧后钼和钒的碳化物逐步减少或消失。厚度为0.7 mm的冷轧薄带抗拉强度为690 MPa左右。拉伸断口可见明显韧窝和第二相粒子且多为碳化物和氧化物夹杂。
对耐磨弯管进行再次水韧处理,对比处理前后耐磨弯管微观组织及力学性能,分析试验高锰钢衬板水韧处理的不足。耐磨复合弯管的组织中存在大量块状、片状碳化物,其在奥氏体晶界处聚集形成网状结构,冲击吸收能量为41.7 J,硬度在230 HB以上;经再次水韧处理后组织中碳化物消失,为单一奥氏体组织,冲击吸收能量提高到114.8 J,硬度降低到200 HB以下,获得了较好的性能配比。耐磨弯管经适当水韧处理后可获得理想的力学性能。
用SEM、显微硬度仪和摩擦磨损试验机分别对耐磨复合弯管渗层的显微组织、显微硬度和耐磨性进行分析研究,与调质态试样和盐浴渗氮试样进行对比试验;为了优选典型的渗氮温度、渗氮时间、氧化温度和氧化时间,设计了一组正交试验,以平均摩擦系数和磨损量为依据分析了耐磨弯管处理中4种工艺参数对其耐磨性的影响。结果表明,耐磨弯管渗层表面平整,渗层由外到内依次氧化膜、疏松层、化合物层和扩散层;耐磨弯管处理试样的最高硬度为710 HV0.1,基体硬度为360 HV0.1;其最小磨损量的最优工艺参数为渗氮温度570 ℃,渗氮时间3 h,氧化温度330 ℃,氧化时间40 min。优化工艺处理试样的摩擦系数为0.077,为调质态试样的60.5%,磨损量为2.1 mg,仅为调质态试样的18.8%。来源:www.hbnaimoban.com
耐磨弯管组织、性能以及耐磨性的工艺参数优化