非金屬夾雜物對高強度耐磨板耐磨性能的影響

  高強度耐磨板是在原有傳統(tǒng)耐磨板的基礎(chǔ)上,通過精煉降低鋼中的間隙元素C、N含量,并加入一定量的Ti、Nb等強碳氮化物形成元素而發(fā)展起來的新型高強度耐磨板。

  本試驗所用的鋼為JFE-C400耐磨板,其中試樣A采用Ti作為鋼中穩(wěn)定C和N的合金元素,試樣B同時采用了Ti和Nb作為穩(wěn)定C和N的合金元素。金相分析試驗采用的鋼試樣尺寸為15mm×15mm×10mm,經(jīng)過鑲嵌,打磨拋光后,采用金相顯微鏡分析。耐磨性能研究采用的鋼試樣尺寸為10mm×10mm×10mm,經(jīng)銅導(dǎo)線焊接后使用丙酮去油,再使用環(huán)氧樹脂封樣,試樣暴露面積為10mm×10mm,將表面用150#~1000#的四道水砂紙逐級打磨,最后經(jīng)過金相拋光機拋光后保存于干燥器中備用。

  通過掃描電鏡及能譜,確定試樣A和試樣B中夾雜物的種類,觀察各類夾雜物的形狀、大小及分布。耐點蝕性能試驗采用的儀器為GAMRY150型電化學(xué)測試系統(tǒng),點蝕試驗方法參照GB/T17899-1999。此外,為了研究耐磨板中各類夾雜物對耐磨性能的影響,利用金相顯微鏡,找出需要研究的單個夾雜物所在的微小區(qū)域,然后用油漆把試樣表面其余區(qū)域涂封上,單獨研究此夾雜物對耐磨性能的影響。結(jié)果表明:

  (1)試樣A中的大顆粒氧化物及復(fù)合型夾雜物比試樣B多,然而,Ti、Nb雙穩(wěn)定化的試樣B中,Ti、Nb的碳氮化物夾雜較多,總體而言,試樣B中的非金屬夾雜物與試樣A相比,數(shù)量較多,尺寸較細小。

  (2)Ti、Nb雙穩(wěn)定化試樣B的耐磨性能比Ti單穩(wěn)定化試樣A耐點蝕性能好,這是由于Nb能提高耐磨板的點蝕電位。

  (3)根據(jù)非金屬夾雜物對耐磨板耐磨性能影響研究可知,點蝕易于在富含Ca的復(fù)合型夾雜物與基體之間的界面處誘發(fā),Ti、Nb的碳氮化物處未誘發(fā)點蝕。