關于低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝分析

劉　驥

（西華大學,成都 610039）

關于低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝分析

劉驥

（西華大學,成都 610039）

本篇文章研究了低合金耐磨鑄鋼處理工藝性能；評論了空淬低合金、油淬低合金、水淬低合金耐磨鋼的性能；通過實驗分析了低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝對力學性能產生的影響，實驗證明軋機牌坊符合襯板在低合金耐磨鑄鋼中有很好的使用價值；低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝的發展方向，以供參考。

低合金；耐磨鑄鋼；熱處理；分析

低合金耐磨鑄鋼材料只有具備良好的強度、韌性以及硬度才可以在進行熱處理鑄鋼時發揮出良好的效果，所以在選擇耐磨鑄鋼材料時有比較高的選擇標準。在社會不斷發展的過程中，只有強度和韌度具備一定的標準才會引起人們重視，其中軋機牌坊耐磨鑄鋼材料要比較高的耐磨性以及機械性，在對材料進行熱處理之后可以把使用壽命提高，并且可以在工業以及生產業中有良好的使用效果，很好的替代了高錳鋼耐磨鑄鋼的地位。

1　低合金耐磨鋼熱處理工藝的性能

1.1空淬低合金耐磨鋼

在耐磨鑄鋼過程中，對空淬低合金進行熱處理，可讓一些低合金熱處理工藝得到馬氏體組織，空淬低合金鑄鋼有比較好的耐磨性、硬度以及強韌度，畢竟耐磨鋼在進行處理時熱處理的應力較低。但是低合金耐磨鑄鋼想通過空淬低合金熱處理工藝得到馬氏體，就要保證鑄鋼材料中有比較高的含金量以及含碳量，保證鑄鋼材料中有比較高的淬透性。

1.2油淬低合金耐磨鋼

在鑄鋼過程中，如果碳的含量比較高，水淬低合金所產生的內應力會使鑄鋼材料出現裂縫甚至直接斷裂。而油淬低合金耐磨鋼可以很好的避免鑄鋼材料出現裂縫、斷裂情況。我們使用了含碳量為0.35％-0.46％的耐磨鋼在850℃-1100℃內進行回火熱處理，經過測試發現，隨著溫度不斷增高，鑄鋼材料中馬氏體的數量越多。油淬低合金耐磨鋼的碳含量比較多，但是冷卻的速度比較慢，導致鑄鋼材料在熱處理時的應力較小。

1.3水淬低合金耐磨鋼

當前常見的水淬低合金耐磨鋼型號有：SSS200、86B30、300M、4330M等，水淬低合金耐磨鋼有比較低的含碳量，大致為0.18％-0.37％，在進行回火之后有比較高的抗斷裂能力[1]。水淬低合金與高錳鋼相比較，在硬度上有明顯優勢，有著比較強的抗磨效果，但是如今還不能實現韌性與硬度相結合的質量。

2　熱處理工藝對力學性能產生的影響

在對軋機牌坊耐磨的復合板進行實驗時，主要準備的材料為電弧爐產出的低合金耐磨鋼，實驗方式是試樣讓處理放在在不高溫、箱式的內電阻爐中進行高溫加熱，使用擺錘不斷地沖擊測試其韌性，實驗之后發現不斷變化的溫度鋼材料產生的影響如圖所示：

當火的溫度小于880℃時，隨著溫度的不斷變化，硬度也逐漸的變大，在900℃之后在溫度繼續升高反而會使硬度不斷地下降，但是在如果溫度保持在850℃-950℃之間，低合金耐磨鋼就會有很好的硬度，出現這種情況的原因是火的溫度如果較低，在奧氏體中融化的碳合金比較少，所以在這其中不僅會出現馬氏組織、貝氏體，還會出現少量的珠光體組織[2]。

淬火的溫度如果比較高，融入到高溫中的奧氏體中的碳元素就會不斷增加，同時會增加奧氏體的穩定性，如果在淬火的組織中有殘留的奧氏體，硬度則會下降。當淬火溫度在900℃之下時，淬火的溫度對于低合金的耐磨溫度相比，受到耐磨強度影響，硬度變化與強度變化的規律是相似的；如果淬火的溫度比900℃高，淬火的溫度對抗拉的強度影響則不明顯，出現這種現象的原因是因為隨著淬火的溫度不斷的加高，奧氏體中會溶解更多的碳合金元素[3]。

3　低合金鑄鋼發展形勢

3.1耐磨性不斷提高

在我國沒有實現硬加工技術水平的條件下，使高錳鋼沒有比較好的抗磨效果。低合金耐磨鑄鋼的韌度與強度在兩者之間，通過調整熱處理工藝、鑄造工藝、組織、成分等，可以在比較大的范圍內調節韌性與硬度。根據目前的鑄鋼材料要匹配有一定韌性與高度的鑄鋼材料，發揮低合金耐磨鑄鋼材料的作用，可以通過熱處理工藝、合金化工藝提高鑄鋼材料的力學性能。

3.2不斷提高冶金質量

在低合金耐磨鑄鋼材料中，通過不斷地增加過濾技術以及精煉技術，可以不斷地提高剛液的質量，從而進一步增加鑄鋼材料的耐磨性能以及力學性能，這是目前我國在鋼鐵耐磨材料中發展的主要方向。

3.3優化低合金元素

在鑄鋼工作中，低合金元素對耐磨鋼的效果和性能有著重要的作用，現在使用的合金元素以及添加控制的元素大都只是憑借鑄鋼技術人員的經驗。所以對分子與固體進行理論實踐以及實際實驗，對合金元素不斷地優化，提高低合金耐磨鑄鋼材料的耐磨性，把合金的用量盡量優化以及減少，是我國鑄鋼業發展的主要形式。

3.4應用數值模擬技術

運用數值模擬技術就可以找出以往鑄鋼時存在的不足，可以使用數值模擬技術用來優化以及指導鑄鋼的技術，使用數值模擬技術對鋼鐵制造業有著不可替代的意義。可以使鑄鋼企業降低生產成本，提高生產效率，在低合金耐磨鑄鐵熱處理工藝中，通過模擬淬火的過程，可以最大限度的避免因為冷卻速度過快而引起的不能完全淬透情況。

3.5鑄鋼工藝大型化發展

燃煤電力、水泥建材、金屬礦山等都是鑄鋼行業中比較大型的設備，隨著社會不斷地發展也可以使耐磨鑄鋼材料逐步朝著大型化方向發展。

4　結語

進入新世紀以來，我國的鑄鐵行業使用低合金耐磨鑄鋼熱處理工藝有著良好的發展前景，但是對市場的不斷變化，鑄鋼行業要不斷的實踐和研發。需高度重視：匹配硬度、提高鑄鋼材料耐磨性、提高耐磨材料性價比、應用數值模擬技術、大型化發展鑄鋼工藝等，只有重視這些內容，鑄鋼企業才可以穩定的發展。

[1]王靈果,王嫣,趙博龍,宗慧敏.熱處理對大型礦山機械用STSi11Cn2CrR耐磨鑄鋼性能的影響[J].熱加工工藝,2014（08）：211-214.

[2]計云萍,任慧平,劉新華,侯敬超.添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨鑄鋼靜態CCT曲線的研究[J].稀土,2014（06）：7-12.

[3]楊軍,吳占文.多元低合金耐磨鑄鋼的熱處理工藝研究[J].鑄造技術,2005（09）：817-819.