采用金相定量法對(duì)加熱后耐磨復(fù)合板的奧氏體晶粒度進(jìn)行測(cè)量,對(duì)耐磨復(fù)合板在不同加熱溫度和保溫時(shí)間下的奧氏體晶粒長(zhǎng)大規(guī)律進(jìn)行了研究,并建立復(fù)合耐磨板加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大演化模型。
通過(guò)對(duì)耐磨復(fù)合板在不同溫度和應(yīng)變速率下的熱壓縮實(shí)驗(yàn)獲得真應(yīng)力-應(yīng)變曲線,其復(fù)合變質(zhì)處理后的凝固組織明顯細(xì)化,且組織分布均勻,晶粒粗化的主要原因是950℃時(shí),V、Ti、Nb碳氮化物數(shù)量的大大減少。
耐磨復(fù)合板中的奧氏體晶粒尺寸增大,具有較好的抗晶粒粗化能力,在1050℃左右開(kāi)始粗化。在高應(yīng)變速率下,發(fā)生劇烈的軟化后趨于穩(wěn)定,并分析了相與相之間的反應(yīng)界面。在 5 5 0~ 380℃鹽浴等溫處理時(shí)貝氏體組織轉(zhuǎn)變,復(fù)合耐磨鋼板中的Fe2B呈網(wǎng)狀分布,而是呈斷網(wǎng)狀和塊狀分布。
在高溫加熱時(shí)奧氏體晶粒尺寸等值線圖可定性和定量預(yù)測(cè)奧氏體晶粒長(zhǎng)大規(guī)律,隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)呈近似拋物線形式長(zhǎng)大,當(dāng)加熱溫度為1000℃,保溫時(shí)間為60~90 min時(shí),原奧氏體晶粒尺寸小于67μm,晶粒細(xì)小均勻,且微合金元素V充分溶解在奧氏體中。
等溫處理后耐磨復(fù)合板的的組織為無(wú)碳貝氏體+馬氏體,耐磨復(fù)合板中的奧氏體晶粒尺寸隨加熱溫度升高呈指數(shù)關(guān)系長(zhǎng)大,在高溫加熱時(shí)具有較好的抗晶粒粗化能力。
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雙金屬耐磨板和硬化耐磨板是兩種很常見(jiàn)的耐磨鋼板,雙金屬耐磨板是指在普通鋼板的基板上通過(guò)堆焊方法復(fù)合高合金耐磨層,結(jié)合耐磨層的耐磨性能和基板的承載、變形能力和可焊接性能,耐磨層的硬度一般在HRC52-64之間。
硬化耐磨板則是指低合金鋼板在軋制過(guò)程中淬火硬化或?qū)Φ秃辖痄摪暹M(jìn)行熱處理淬火硬化后的鋼板,硬度一般在HB350-500。雙金屬耐磨板的耐磨層是高合金成分,金相組織中有大量高硬度合金碳化物(HV1600左右)鑲嵌在基體上,起抗磨作用的主要的碳化物。耐磨層的實(shí)際微觀硬度遠(yuǎn)高于測(cè)定的宏觀硬度,其強(qiáng)化方式與硬質(zhì)合金相同。
硬化耐磨板是整體淬火硬化,金相組織中有馬氏體使整體硬度得到提高,微觀硬度和宏觀硬度基本相同。硬質(zhì)合金和T10,即使淬火后的T12鋼和硬質(zhì)合金的宏觀硬度基本相同的情況下,硬質(zhì)合金的的耐磨性能遠(yuǎn)高于T12鋼,原因是硬質(zhì)合金中有大量碳化物存在。
硬化耐磨板在高于250℃使用逐漸退火失去硬度,使耐磨性能大大下降。焊接過(guò)程也會(huì)是焊縫附近的硬度下降;雙金屬耐磨板的耐磨層是高合金成分,在一定的溫度下還有二次硬化的效果,一般能在650℃以下工作。
硬化耐磨板可以采用機(jī)械方法打孔,雙金屬耐磨板無(wú)法用機(jī)械方法打孔。上述這些便是這兩種耐磨板的區(qū)別之處,用戶要學(xué)會(huì)合理的運(yùn)用。
耐磨鋼板、強(qiáng)度高、抗沖擊、外觀優(yōu)美,具有高性能、率、高性?xún)r(jià)比等特性,應(yīng)用前景廣闊。耐磨鋼板采用板梁組合整體承載全焊結(jié)構(gòu),由于使用的板材更薄,為了不降低板材強(qiáng)度和減小變形,盡量采用點(diǎn)焊連接形成空腔,這是耐磨鋼板的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)關(guān)鍵。
1、提高電弧燃燒的穩(wěn)定性。無(wú)藥皮的耐磨鋼板不容易引燃電弧。即使引燃了也不能穩(wěn)定地燃燒。在耐磨鋼板藥皮中,一般含有鉀、鈉、鈣等電離電位低的物質(zhì),這可以提高電弧的穩(wěn)定性,保證焊接過(guò)程持續(xù)進(jìn)行。
2、保護(hù)焊接熔池。焊接過(guò)程中,空氣中的氧、氮及水蒸氣浸入焊縫,會(huì)給焊縫帶來(lái)不利的影響。不僅形成氣孔,而且還會(huì)降低焊縫的機(jī)械性能,甚至導(dǎo)致裂紋。而耐磨鋼板藥皮熔化后,產(chǎn)生的大量氣體籠罩著電弧和熔池,會(huì)減少熔化的金屬和空氣的相互作用。焊縫冷卻時(shí),熔化后的藥皮形成一層熔渣,覆蓋在焊縫表面,保護(hù)焊縫金屬并使之緩慢冷卻、減少產(chǎn)生氣孔的可能性。
3、為焊縫補(bǔ)充合金元素。由于電弧的高溫作用,焊縫金屬的合金元素會(huì)被蒸發(fā)燒損,使焊縫的機(jī)械性能降低。因此,必須通過(guò)藥皮向焊縫加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪?,以彌補(bǔ)合金元素的燒損,保證或提高焊縫的機(jī)械性能。對(duì)有些合金鋼的焊接,也需要通過(guò)藥皮向焊縫滲入合金,使焊縫金屬能與母材金屬成分相接近,機(jī)械性能趕上甚至超過(guò)基本金屬。
在焊接過(guò)程中,有效的防止構(gòu)件在焊接過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力與變形是保證耐磨鋼板焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。在焊接過(guò)程中將各部件按圖紙位置點(diǎn)焊后,確保與圖紙尺寸一致,采用對(duì)稱(chēng)多層多道焊的焊接方式,保證適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù),從而可有效的防止了耐磨鋼板焊接變形。