各种元素在高强度马氏体耐磨钢中的作用
机械零件约80%的故障是由各种形式的磨损引起或诱发的。 磨损失效不仅造成大量资源浪费，而且可能直接造成巨大的经济损失。 机械零件不仅要求高耐磨性，还必须具有高冲击韧性，以满足现代机械工程的需要。 因此，结合现代轧制技术开发具有马氏体组织的新一代耐磨钢，制备高强度、高韧性的低碳微合金耐磨材料，是减少机械零件失效的重要途径。
根据耐磨钢的性能要求，设计合理的耐磨钢化学成分，中C、低Mn、Si、Nb、Ni、Cr、Mo、V、B等元素为用于合金化，使钢在淬火后具有较高的质量。 高硬度和足够的塑性和韧性保证了材料具有良好的淬透性、淬透性和耐磨性。 耐磨钢中各元素的具体作用如下：
- 碳。 碳是影响耐磨钢强度、硬度、韧性和淬透性的重要元素，也是影响钢显微组织的最重要元素。 随着含碳量的增加，钢的硬度增加，冲击韧性显着下降，耐磨性逐渐提高。
- 锰。 锰与铁形成固溶体，增加钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度，强烈提高钢的淬透性。 淬火后容易得到马氏体组织。 由于锰的强化作用，使基体和碳化物得到强化，从而提高刚性和硬度。
- 硅。 硅以固溶体形式存在于奥氏体中，可以提高钢中固溶体的强度，从而提高钢的耐磨性，但硅含量过高会显着降低钢的塑性、韧性和延展性。钢。
- 铬。 铬有利于钢的固溶强化，适合形成碳化物，从而提高钢的高温强度、硬度和耐磨性。 铬增加钢的淬透性，特别是与锰、硅适当搭配时，可以大大提高淬透性，但同时也增加钢的回火脆性倾向。
- 镍。 镍是形成和稳定奥氏体的主要合金元素。 添加一定量的镍可提高淬透性，使钢组织在室温下保留少量残余奥氏体，以提高其韧性。
- 钼。 钼能有效细化低合金耐磨钢中的组织，防止回火脆性的发生，强烈抑制热处理时奥氏体向珠光体的转变，稳定热处理组织，提高冲击韧性。
- 硼。 少量硼可吸附在奥氏体晶界上，降低晶界能量，提高钢的淬透性。 与锰配合可得到风冷贝氏体钢。
- 钛、钒。 微合金元素钛和钒都通过晶粒细化和析出强化来提高强度，但各元素的作用机理和强化程度不同。 事实证明，微合金元素的复合添加对钢性能的影响比单一元素添加要大得多，这是元素之间相互作用的结果。
通过优化耐磨钢的化学成分设计，充分考虑合金元素之间的相互作用，得到了两种强度等级的马氏体耐磨钢材料。 初步研究结果表明，这两种细化马氏体板条组织可以在控轧控冷两段轧制过程中获得，简化了工艺，两种组织没有明显差异。
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