高錳(meng)(meng)鋼(gang)的(de)(de)合金化主要是(shi)通(tong)過在傳統成份的(de)(de)高錳(meng)(meng)鋼(gang)中加入(ru)Cr、Mo、V、Ti、稀(xi)土等元素使其(qi)(qi)(qi)性能得到提高,其(qi)(qi)(qi)中Cr的(de)(de)運用尤為廣泛(fan)。有(you)關文獻認為:高錳(meng)(meng)鋼(gang)加工硬(ying)化過程中,會(hui)產生動態應變時效,即形成C-Mn原(yuan)子對,壇逃行(xing)(xing)潁垢咼談植苛業募(mu)庸び不вΓ褻r元素的(de)(de)加入(ru)具有(you)擴大高錳(meng)(meng)鋼(gang)中C-Mn有(you)序原(yuan)子對的(de)(de)團簇效果。本文通(tong)過對不同(tong)回火(huo)溫度(du)的(de)(de)合金高錳(meng)(meng)鋼(gang)及普通(tong)高錳(meng)(meng)鋼(gang)的(de)(de)組織、結構(gou)、電阻和耐(nai)(nai)(nai)磨性能的(de)(de)變化情況進行(xing)(xing)研究(jiu),結果發現(xian):合金高錳(meng)(meng)鋼(gang)在含碳量相對較低的(de)(de)條件下,其(qi)(qi)(qi)耐(nai)(nai)(nai)磨性能優于普通(tong)高錳(meng)(meng)鋼(gang)。而且合金高錳(meng)(meng)鋼(gang)在不同(tong)回火(huo)溫度(du)時的(de)(de)不同(tong)的(de)(de)組織結構(gou)表(biao)現(xian)出(chu)了(le)不同(tong)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)磨性。
合金(jin)(jin)高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)經水韌(ren)處理(li)后,隨著回火溫度逐漸(jian)升高(gao)至(zhi)250℃,合金(jin)(jin)高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)的(de)磨損(sun)量降低(di)(di),耐(nai)磨性(xing)(xing)能(neng)上升,在(zai)250℃時(shi)(shi)為(wei)較大(da)值。當(dang)溫度從(cong) 250℃升到350℃時(shi)(shi),其磨損(sun)量略有(you)增加(jia),耐(nai)磨性(xing)(xing)能(neng)有(you)所下(xia)降,但仍優于合金(jin)(jin)高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)在(zai)常規水韌(ren)處理(li)后的(de)耐(nai)磨性(xing)(xing)能(neng)。當(dang)溫度繼續升高(gao)到500℃時(shi)(shi),磨損(sun)量繼續增加(jia),耐(nai)磨性(xing)(xing)能(neng)下(xia)降,低(di)(di)于水韌(ren)態時(shi)(shi)的(de)耐(nai)磨性(xing)(xing),這進一步證明了合金(jin)(jin)高(gao)錳(meng)鋼(gang)(gang)中有(you)序微區(qu)的(de)存(cun)在(zai)。
對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)普(pu)(pu)通(tong)(tong)高錳(meng)(meng)鋼而(er)言,隨(sui)著溫度的(de)(de)(de)升高,奧(ao)氏體(ti)基(ji)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)原子(zi)(zi)也發生了遷移,并與Mn形(xing)成(cheng)C-Mn原子(zi)(zi)對(dui)(dui)(dui),但(dan)(dan)是(shi)由于(yu)(yu)錳(meng)(meng)、碳(tan)原子(zi)(zi)間的(de)(de)(de)結合(he)(he)相對(dui)(dui)(dui)較(jiao)(jiao)弱(ruo),其(qi)(qi)短程(cheng)有(you)(you)(you)(you)序微(wei)(wei)(wei)區(qu)的(de)(de)(de)尺寸相對(dui)(dui)(dui)很少,250℃回(hui)(hui)火后(hou)其(qi)(qi)晶格(ge)畸(ji)變有(you)(you)(you)(you)一(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)(de)(de)恢復,所(suo)以(yi)(yi)在(zai)250℃回(hui)(hui)火后(hou)所(suo)表(biao)現出(chu)(chu)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性較(jiao)(jiao)之水韌(ren)態(tai)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性幾乎(hu)沒(mei)有(you)(you)(you)(you)提高。由于(yu)(yu)固溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)減(jian)弱(ruo),其(qi)(qi)耐(nai)磨(mo)性能反而(er)略(lve)有(you)(you)(you)(you)下(xia)(xia)降(jiang)。當(dang)回(hui)(hui)火溫度繼續從250℃升到350℃時,合(he)(he)金高錳(meng)(meng)鋼中(zhong)(zhong)碳(tan)原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)活(huo)度繼續隨(sui)溫度的(de)(de)(de)升高而(er)增加,此(ci)(ci)(ci)溫度回(hui)(hui)火處理后(hou)仍(reng)(reng)無(wu)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu),但(dan)(dan)此(ci)(ci)(ci)時奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)晶格(ge)畸(ji)變程(cheng)度進一(yi)步(bu)降(jiang)低,固溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)減(jian)弱(ruo),但(dan)(dan)是(shi)由于(yu)(yu)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物尚未(wei)析(xi)(xi)出(chu)(chu),仍(reng)(reng)有(you)(you)(you)(you)大(da)量微(wei)(wei)(wei)區(qu)存在(zai),其(qi)(qi)耐(nai)磨(mo)性能相對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu) 250℃回(hui)(hui)火時雖有(you)(you)(you)(you)下(xia)(xia)降(jiang),但(dan)(dan)仍(reng)(reng)比水韌(ren)態(tai)的(de)(de)(de)耐(nai)磨(mo)性高。對(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)普(pu)(pu)通(tong)(tong)高錳(meng)(meng)鋼,當(dang)溫度升高到400℃時,從衍射譜線上看出(chu)(chu)某些(xie)富碳(tan)微(wei)(wei)(wei)區(qu)的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物開始(shi)析(xi)(xi)出(chu)(chu),此(ci)(ci)(ci)時,新析(xi)(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物尚未(wei)長大(da),彌(mi)(mi)散(san)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)比較(jiao)(jiao)理想。另外(wai)一(yi)些(xie)微(wei)(wei)(wei)區(qu)仍(reng)(reng)處于(yu)(yu)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物析(xi)(xi)出(chu)(chu)前的(de)(de)(de)亞(ya)結構(gou)狀態(tai),因為這(zhe)些(xie)亞(ya)結構(gou)狀態(tai)的(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)區(qu)為富碳(tan)區(qu),故(gu)C-Mn有(you)(you)(you)(you)序原子(zi)(zi)對(dui)(dui)(dui)較(jiao)(jiao)豐富。這(zhe)些(xie)彌(mi)(mi)散(san)均勻分布(bu)的(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)區(qu)以(yi)(yi)及彌(mi)(mi)散(san)分布(bu)的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物對(dui)(dui)(dui)位錯(cuo)的(de)(de)(de)釘扎作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度上彌(mi)(mi)補了固溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)減(jian)弱(ruo)的(de)(de)(de)影(ying)響,所(suo)以(yi)(yi)宏(hong)觀(guan)力學(xue)性能表(biao)現為耐(nai)磨(mo)性能下(xia)(xia)降(jiang)不(bu)明顯。當(dang)溫度繼續升高到500℃時,由圖4可知,合(he)(he)金高錳(meng)(meng)鋼開始(shi)析(xi)(xi)出(chu)(chu)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物,此(ci)(ci)(ci)時奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)(de)基(ji)本晶格(ge)常(chang)(chang)數已基(ji)本趨于(yu)(yu)正常(chang)(chang),而(er)且由于(yu)(yu)合(he)(he)金碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)析(xi)(xi)出(chu)(chu),基(ji)體(ti)含碳(tan)量明顯下(xia)(xia)降(jiang),大(da)大(da)影(ying)響了有(you)(you)(you)(you)序微(wei)(wei)(wei)區(qu)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng),從而(er)影(ying)響了加工硬化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)效果,所(suo)以(yi)(yi)宏(hong)觀(guan)耐(nai)磨(mo)性能呈下(xia)(xia)降(jiang)趨勢(shi)。
由上述分析(xi)不難看出,C-Mn有(you)序原(yuan)子(zi)對的微(wei)區團(tuan)簇(cu)對高錳(meng)(meng)鋼(gang)的耐磨(mo)性(xing)能(neng)有(you)著重要的影響。水(shui)韌處理(li)的合(he)金(jin)高錳(meng)(meng)鋼(gang),再經250℃回(hui)火(huo)處理(li)后(hou),由于(yu)Cr對C-Mn原(yuan)子(zi)對的“鉸(jiao)鏈作用”,其表現出的耐磨(mo)性(xing)能(neng)高于(yu)含碳(tan)量(liang)較高的普通高錳(meng)(meng)鋼(gang)。合(he)金(jin)高錳(meng)(meng)鋼(gang)的回(hui)火(huo)溫度(du)升高至500℃后(hou),由于(yu)受碳(tan)化物析(xi)出的影響,有(you)序團(tuan)簇(cu)強(qiang)化作用減弱,再加上固溶強(qiang)化作用的減弱,其耐磨(mo)性(xing)能(neng)明顯下降。