关于低合金耐磨铸钢热处理工艺分析

刘　骥

（西华大学,成都 610039）

关于低合金耐磨铸钢热处理工艺分析

刘骥

（西华大学,成都 610039）

本篇文章研究了低合金耐磨铸钢处理工艺性能；评论了空淬低合金、油淬低合金、水淬低合金耐磨钢的性能；通过实验分析了低合金耐磨铸钢热处理工艺对力学性能产生的影响，实验证明轧机牌坊符合衬板在低合金耐磨铸钢中有很好的使用价值；低合金耐磨铸钢热处理工艺的发展方向，以供参考。

低合金；耐磨铸钢；热处理；分析

低合金耐磨铸钢材料只有具备良好的强度、韧性以及硬度才可以在进行热处理铸钢时发挥出良好的效果，所以在选择耐磨铸钢材料时有比较高的选择标准。在社会不断发展的过程中，只有强度和韧度具备一定的标准才会引起人们重视，其中轧机牌坊耐磨铸钢材料要比较高的耐磨性以及机械性，在对材料进行热处理之后可以把使用寿命提高，并且可以在工业以及生产业中有良好的使用效果，很好的替代了高锰钢耐磨铸钢的地位。

1　低合金耐磨钢热处理工艺的性能

1.1空淬低合金耐磨钢

在耐磨铸钢过程中，对空淬低合金进行热处理，可让一些低合金热处理工艺得到马氏体组织，空淬低合金铸钢有比较好的耐磨性、硬度以及强韧度，毕竟耐磨钢在进行处理时热处理的应力较低。但是低合金耐磨铸钢想通过空淬低合金热处理工艺得到马氏体，就要保证铸钢材料中有比较高的含金量以及含碳量，保证铸钢材料中有比较高的淬透性。

1.2油淬低合金耐磨钢

在铸钢过程中，如果碳的含量比较高，水淬低合金所产生的内应力会使铸钢材料出现裂缝甚至直接断裂。而油淬低合金耐磨钢可以很好的避免铸钢材料出现裂缝、断裂情况。我们使用了含碳量为0.35％-0.46％的耐磨钢在850℃-1100℃内进行回火热处理，经过测试发现，随着温度不断增高，铸钢材料中马氏体的数量越多。油淬低合金耐磨钢的碳含量比较多，但是冷却的速度比较慢，导致铸钢材料在热处理时的应力较小。

1.3水淬低合金耐磨钢

当前常见的水淬低合金耐磨钢型号有：SSS200、86B30、300M、4330M等，水淬低合金耐磨钢有比较低的含碳量，大致为0.18％-0.37％，在进行回火之后有比较高的抗断裂能力[1]。水淬低合金与高锰钢相比较，在硬度上有明显优势，有着比较强的抗磨效果，但是如今还不能实现韧性与硬度相结合的质量。

2　热处理工艺对力学性能产生的影响

在对轧机牌坊耐磨的复合板进行实验时，主要准备的材料为电弧炉产出的低合金耐磨钢，实验方式是试样让处理放在在不高温、箱式的内电阻炉中进行高温加热，使用摆锤不断地冲击测试其韧性，实验之后发现不断变化的温度钢材料产生的影响如图所示：

当火的温度小于880℃时，随着温度的不断变化，硬度也逐渐的变大，在900℃之后在温度继续升高反而会使硬度不断地下降，但是在如果温度保持在850℃-950℃之间，低合金耐磨钢就会有很好的硬度，出现这种情况的原因是火的温度如果较低，在奥氏体中融化的碳合金比较少，所以在这其中不仅会出现马氏组织、贝氏体，还会出现少量的珠光体组织[2]。

淬火的温度如果比较高，融入到高温中的奥氏体中的碳元素就会不断增加，同时会增加奥氏体的稳定性，如果在淬火的组织中有残留的奥氏体，硬度则会下降。当淬火温度在900℃之下时，淬火的温度对于低合金的耐磨温度相比，受到耐磨强度影响，硬度变化与强度变化的规律是相似的；如果淬火的温度比900℃高，淬火的温度对抗拉的强度影响则不明显，出现这种现象的原因是因为随着淬火的温度不断的加高，奥氏体中会溶解更多的碳合金元素[3]。

3　低合金铸钢发展形势

3.1耐磨性不断提高

在我国没有实现硬加工技术水平的条件下，使高锰钢没有比较好的抗磨效果。低合金耐磨铸钢的韧度与强度在两者之间，通过调整热处理工艺、铸造工艺、组织、成分等，可以在比较大的范围内调节韧性与硬度。根据目前的铸钢材料要匹配有一定韧性与高度的铸钢材料，发挥低合金耐磨铸钢材料的作用，可以通过热处理工艺、合金化工艺提高铸钢材料的力学性能。

3.2不断提高冶金质量

在低合金耐磨铸钢材料中，通过不断地增加过滤技术以及精炼技术，可以不断地提高刚液的质量，从而进一步增加铸钢材料的耐磨性能以及力学性能，这是目前我国在钢铁耐磨材料中发展的主要方向。

3.3优化低合金元素

在铸钢工作中，低合金元素对耐磨钢的效果和性能有着重要的作用，现在使用的合金元素以及添加控制的元素大都只是凭借铸钢技术人员的经验。所以对分子与固体进行理论实践以及实际实验，对合金元素不断地优化，提高低合金耐磨铸钢材料的耐磨性，把合金的用量尽量优化以及减少，是我国铸钢业发展的主要形式。

3.4应用数值模拟技术

运用数值模拟技术就可以找出以往铸钢时存在的不足，可以使用数值模拟技术用来优化以及指导铸钢的技术，使用数值模拟技术对钢铁制造业有着不可替代的意义。可以使铸钢企业降低生产成本，提高生产效率，在低合金耐磨铸铁热处理工艺中，通过模拟淬火的过程，可以最大限度的避免因为冷却速度过快而引起的不能完全淬透情况。

3.5铸钢工艺大型化发展

燃煤电力、水泥建材、金属矿山等都是铸钢行业中比较大型的设备，随着社会不断地发展也可以使耐磨铸钢材料逐步朝着大型化方向发展。

4　结语

进入新世纪以来，我国的铸铁行业使用低合金耐磨铸钢热处理工艺有着良好的发展前景，但是对市场的不断变化，铸钢行业要不断的实践和研发。需高度重视：匹配硬度、提高铸钢材料耐磨性、提高耐磨材料性价比、应用数值模拟技术、大型化发展铸钢工艺等，只有重视这些内容，铸钢企业才可以稳定的发展。

[1]王灵果,王嫣,赵博龙,宗慧敏.热处理对大型矿山机械用STSi11Cn2CrR耐磨铸钢性能的影响[J].热加工工艺,2014（08）：211-214.

[2]计云萍,任慧平,刘新华,侯敬超.添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢静态CCT曲线的研究[J].稀土,2014（06）：7-12.

[3]杨军,吴占文.多元低合金耐磨铸钢的热处理工艺研究[J].铸造技术,2005（09）：817-819.