武钢NM400

回火温度对NM400钢组织和耐磨性能的影响
　　在冶金、矿山、建材及军事等各个部门中，许多工件及设备由于磨损而迅速失效，造成材料、能源的浪费，给人类带来了重大影响。全世界因磨损造成的经济损失数量巨大，易磨件寿命低已成为发展生产的严重障碍，因此开发耐磨材料具有重大的现实意义。
　　近年来，低合金耐磨钢以其高硬度、高耐磨性、高韧性等备受关注，低合金耐磨钢具有广泛的工艺特性和良好的综合物理力学性能及优异的化学稳定性。本实验选定的材料为多元低合金钢，通过适当的热处理能改变其内部组织，获得预期的性能，并能充分发挥材料的潜力，提高产品的质量，延长材料的使用寿命，选择淬火+回火的热处理工艺，分析试样在不同回火温度热处理后的组织和性能。
　　实验钢板取自某厚板厂生产的热轧态NM400耐磨钢，其主要化学成分(质量分数，%)为：0.18C，0.33Si，1.54Mn，0.012P，0.002S，0.66Cr，0.31Ni，0.03Cu，(Nb+V+Ti)微量。
　　在钢板中部取30mm×30mm×10mm的试样，重新加热进行调质处理。淬火加热温度为930℃，保温30min，回火加热温度分别为200、250、300、350、400、450、500、550和600℃，保温1h。试样上下两面经磨制后，测试硬度。然后，试样经机加工成Φ24mm×7.88mm，两平面表面粗糙度为0.2μm，在高温摩擦磨损试验机上进行磨损测试。室温下采用点接触、干摩擦的二体直线往复式磨损15min，其摩擦副是Φ10mm的GCr15圆球，主要参数：往复频率50Hz，接触载荷200N，行程1.00mm。实验结束后，用表面形貌测量系统，测得磨痕轮廓，进而计算磨损量。
　　结果表明：NM400钢板硬度、耐磨能力随回火温度升高而降低，在400～450℃由于合金元素析出的强化作用，下降较平稳;淬火态组织为马氏体，450℃以下回火后转变成回火马氏体，随回火温度升高，相邻马氏体板条合并的现象明显，导致钢板表面硬度下降。
    总体上看国外衬板的材质，奥氏体锰钢已逐渐被高合金铸铁（冲击不大时）、中、低合金马氏体钢以及其它材料所取代，奥氏体锰钢所占比例越来越小。１．３．２国内衬板的研究和发展现状
    国内在这一领域的厂家及应用情况，与国外经历了几乎相同的过程。合金钢衬板，组织类型有马氏体、马氏体．贝氏体、贝氏体等，热处理工艺上有水淬、油淬、空淬、等温淬火、分级淬火、亚临界处理等，且大多都是瞄准湿态工况下
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    **章绪论的磨机衬板。如合肥水泥研究院研制的高碳中铬钢、中碳多元合金钢衬板ｉ４４，４ｓ］，在湿法水泥磨、铜矿、钼矿等方面的多家用户使用中取得了良好的效果；西安交通大学等单位研制的中铬钢，在湿法铁矿下的寿命据文献预计可达４４００小时；洛阳工学院４０ＳｉＭｎ２ＣｒＭｏＣｕ衬板在金矿湿式磨机上试用寿命为２～１０个月；５０ＳｉＭｎ２ＣｒＭｏＣｕ衬板，在湿式碱性铝矿磨机上应用，按４个月时检查的情况推测寿命为一年，但在铁矿上的应用未见报道。
    中、低合金钢衬板的质量及其稳定性还存在着一定问题，在合金化、冶炼、铸造、热处理工艺上还有许多工作要做№４刀。根据有关统计数据，从衬板的整体寿命上，美国的矿山情况为Ｏ．０５ｋｇ／ｔ的磨耗，而我国则为０．２５ｋｇ／ｔ。诚然，衬板的磨损受到矿石的大小、矿浆浓度、硬度、介质的ＰＨ值、磨机结构及转速等众多因素的影响，但也不可否认，国内的衬板材质本身与国外还存在着较大的差距。１．４选题背景
    本课题是与中国铝业河南分公司机械制造公司合作开发适用于大能量冲击载荷条件的低合金耐磨衬板，衬板用于生产氧化铝的球磨机中，由于球磨机的工况条件一方面要承受携带大量高硬度铝矿石颗粒浆料的冲击磨损，同时又受到高温碱性介质的腐蚀，两者相互作用，对球磨机内的衬板材质有较高的要求。１．４．１工况条件及磨损机理
    球磨机筒体衬板的磨损失效原因，主要是因为在磨机运行中，研磨体沿衬板的滚动和滑动造成的，磨球在磨机中的泻落运动不是衬板磨损的主要原因，在同一磨机中简体衬板的磨损程度与磨球的直径成正比【４８巧ｏ】。即当球磨机以一定的转速转动时，磨球与磨料紧密混合，由于离心力和摩擦力的作用被提升，达到平衡状态后，以瀑泻状态落下，对底部料堆层产生冲击。在整个工作过程中，磨球、磨料与衬板之间产生相对滑动、滚动与冲击作用，从而将磨料粉碎。高抗磨类脆性金属材料作为球磨机衬板，与磨球的冲击力有关，而且与冲击产生的冲击振动波有关。长期作用在衬板上的冲击震动波，是衬板裂纹源逐渐扩展的主要原因