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    鋼履帶板耐磨性能的影響-電阻爐的使用!!

    返回列表 來源:未知 發布日期:2019-09-27 11:15【

    履帶板是履帶式工程機械的 關鍵部 件之一 。 作 為整 車與地面直接接觸的 部 件 , 其工作 環境極其 惡 劣 , 不但與土壤 、 砂石等 直接接觸 , 而且承受 著整 個 機體重量和復雜工況帶來的擠壓、 彎 曲 等交變應力 , 從而 導致履 帶板 的嚴重磨損 和 變形 , 甚至 發生 斷裂 。 而 目 前斷 裂和快速磨損是履帶板最為常 見的失 效形 式 , 因 此, 要求 履帶板具有 較高 的 耐磨性。 近年來 , 隨 著履 帶 板 材 質 向 低 合 金 鋼 方 面 的 快 速 發 展 , 23 MnB 、 25 MnB 和 25 CrM nB 成為 了 最為 常用 的 履 帶 板鋼牌號 , 斷裂 失效得到 了 較大改善 , 但耐磨性方面 進步 卻不顯 著 。

    1 試驗材料及方法

    1 . 1 試驗材料試驗材料的制備 

    1 5 0 kg 中 頻真 空感應 爐 冶 煉 —澆 鑄成 5 0 k g 鋼 錠—鋼錠去 保溫 帽及尾部—箱式電阻爐(上海博迅SX2-2.5-10Z)加熱 ( 加 熱溫度為 1 200 丈 , 保溫 1 h ) —軋制 成 1 2 m m 厚扁 鋼 ( 4>75 0 mm + 055 0 mm 兩輥乳機 ) 一 > ■ 乳后 自 然空冷 。 采用 以 上方法制 得的 試驗鋼主要化學成分見表 1 , 其中 1 # 試樣 為 現 有 25 CrM nB 履帶 板鋼的 化學成 分 , 作為 對 比 鋼 , 鋼 中 的 釩 為 試驗原料 的 殘余 釩 ; 2 #  ̄ 4 # 試樣除 釩含量有 所變 化外 , 其余元素 含量基 本相 當 。

    1 . 2 磨損試驗

    履帶板工程 機械通 常是在沙石環境中 作業 , 因 此 , 采用 了 MLS -2 3 型濕砂橡膠輪 式磨損 試驗機進 行磨損試驗 , 以 盡可 能 接近 其實 際使用 狀態 。 橡膠 輪邵氏 硬度 為 7 0 , 石英砂規格 為 40  ̄ 8 0 目 , 試樣 為 57 mm x 25 . 5 mm x 6 mm 的 塊狀 , 每 個編號 3 塊 , 試 樣 狀態 為 淬火 + 回 火 ( 將 試樣 毛 坯加 熱 至 ( 88 0 ±1 0 ) T 保溫 30 mi n 進行 水淬 , 冷 至室 溫 ; 再將 淬火試 樣毛坯 加 熱至( 220 ± 1 0 ) 丈 保溫30 min 后取 出 空 冷 。 磨損試驗分為 預磨和 正 式磨 損 試驗 , 具體試驗方法 如 下 :
    ( 1 ) 預磨 損 試驗 : 將 試樣逐 個 進行清 洗 、 退 磁 , 采 用 1 kg 水和 1 . 5 kg 石 英砂磨 損 1 0 00 轉 , 試驗轉 速為 1 8 1 r/mi n , 試驗載 荷 為 68 . 6 N , 形 成 一 道 初 始 磨痕 , 再將試樣用 無水乙 醇清洗干凈、 吹干 , 并稱重 , 作為試樣的 初 始質量 。
    ( 2 ) 正式磨 損試 驗 : 將 預磨 好 的 試樣 采用 與 預 磨相 同 的試驗方法 進行正式磨 損 試驗 , 要 確 保正式 磨損試驗 產生的 磨痕 和預 磨 的 初 始磨 痕 在 同 一 處 , 磨損 1 000 轉后取 出 用 無水 乙 醇清洗干凈 、 吹 干 , 并 稱重 , 作為試樣 的磨后質量。
    ( 3 ) 磨損量 計算 : 初 始質量- 磨后質 量。


    2 試驗結果及討論

    隨著鋼 中 釩含 量的 增 加 , 其磨損量和 相對磨損率降低 , 當 鋼 中 的 釩含量為 0_ 08 % 、 0. 1 2 % 和 0. 1 6 % 時 , 比 現有 2 5 Cr M n B 履帶 鋼 的磨 損 量 均 有 所減 少 , 相 對 磨 損 率分別 降 低 了 5 . 8 % 、 9. 1 % 和 1 1 . 8 % 。釩是強烈 的碳化物 形 成元素 之一 , 一 般認為 鋼 中 的釩 , 在 通常 情況下 , 沉淀強 化起主要 作 用。 釩首 先是以 VN 方式析 出 , 當 N 消 耗完 畢之后 , 剩余的 釩 將生成 VC , 但當 鋼 中 的 N 、 C 含量一 定時 , 進一 步增 加 鋼中 的 釩 , 多余的 釩將 以 固溶形式存在 。 因 此 , 釩 在 鋼 中 的 作 用 主 要 取 決 于 其 存 在 形式 。 朱乃平等的研究表 明 , 在 Fe - Mn- Al - ( Cr ) 系 奧 氏 體鋼 中 , V 4 C 3 為主要強化相 , 沉淀強化作用 隨 V 含量的 增加 而增大 。 V4 C 3 是最硬最耐磨的 金 屬 碳化物 , 細 小 彌 散分布 的 V4 C 3 可 提高 鋼 的 蠕 變和 持 久 強 度 , 提 高 基體顯 微硬度。釩 的 析出 量和 析出 比例 變化情況,當 鋼 中 的釩極其微量 時 ( 1 # ) , 未檢測 出 釩 的 析 出 物 ; 隨 著鋼 中 釩含量增 加 , 滲碳體中 的 釩含量增加 , 當 鋼 中 銀增 加到 〇. 1 2 % 和 0. 1 6 % 時 , 其滲碳體 中 的釩含量 約為 0 ? 0 2 % ; 當 鋼 中釩含量 為 0 . 08 %  ̄ 0 . 1 6% 時 , 隨著 鋼 中 釩含量 的 增加 , 析出 釩 的 比例 有所降低 , 分 別為 4 8 . 8 % 、 4 3 . 0 % 和 4 2. 1 % , 但其析 出 數量 卻 隨 之增 加 , 分別 為 〇? 0 39 % 、 0 . 05 2 % 和 0_ 067 % 。在奧 氏 體- 鐵素體相 變過程中 , 鐵素體形核 主要 發 生在原 始 奧 氏 體 晶 界 上 , 由 于釩的碳氮 化物 在奧 氏 體 向 鐵素 體轉 變 期 間 的 相界 面析出 , 在晶 界起到 的 釘扎作 用 也 能夠有 效 阻 止鐵素 體晶 粒長 大 ,晶界處 就能夠發 現 有 一 定量的 釩析 出 相 ; 晶 內 還 可 以看到 一 定量的 細小釩析 出 相 , 該質點 可作 為 鐵素 體形核提供更多 的 形核位置 , 提高其形 核速 率。

    3 結 論

    隨著 試驗鋼 中 釩含量 的 增 加 , 鋼 中釩 的 析 出 相 數量增 多 , 硬度 和耐磨性隨之增 加 , 當 鋼 中 釩含 量由 0. 004 % 增 加 到 0 _ 1 6 % 時 , 試驗鋼 的 HRC 硬度值從 3 6 . 5 提高 到 4 3 . 5 , 與 25 Cr Mn B 鋼 相 比 , 相對磨損率 降低了 1 1 . 8 % 。 同 時 , 釩的 加 入還 起到 了 細 晶 強化 效果 , 對試驗 鋼 的 強 度 和 軔 塑 性 起到 一 定 的 有 益作用 。

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