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NM500耐磨鋼板體現雙金屬的優越性,耐磨層抵抗磨損介質的磨損,基板承受介質的載荷,因此有良好的耐沖擊性?梢猿惺芪锪陷斔拖到y中承受高落差料斗等沖擊和磨損。平滑靴用耐磨板的生產過程,并根據現有設備能力,近年來,通過在馬氏體基體上引入第二相強化,來進一步提高材料的綜合性能是高強度馬氏體耐磨鋼的一個熱點,但目前對于第二相的種類、形態、分布和大小的控制還不理想。
國內外已開發出的NM500級別馬氏體耐磨鋼,在其以Cr-Mo為主的成分體系上通過添加一定量的Ti合金元素,控制熱軋及熱處理工藝相關參數使其以硬論述了不同切割下料方式的選擇,彎型過程中的注意事項和焊接環節的選材及熱影響區這三個關鍵環節。得出的結論是:對于以焊接形式進行連接的耐磨板材可以采用熱切割代替冷切割;彎型時要選擇合適的彎曲半徑及下模開口;焊接時要選擇較小的焊接熱輸入,盡量減小焊接熱影響區。 且成本不高,采用的是國內豐富的合金元素,并降低了稀有貴重元素的含量。質相TiC形式彌散析出,開發出一種耐磨性優異的超高強馬氏體耐磨鋼板。本論文的主要內容及研究成果如下NM500耐磨鋼板利用熱模擬試驗機,采取單道次壓縮實驗,研究了不同變形參數對實驗鋼奧氏體動態再結晶的影響規律,并分析討論了奧氏體動態再結晶的形核方式。
采取雙道次壓縮實驗,研究了實驗鋼奧氏體區不同溫度變形后等溫保持時間里的靜態再結晶行為,并繪制靜態軟化率曲線。(2)利用熱模擬實驗對實驗鋼形變奧氏體連續冷卻相變行為進行研究,并繪制其動態CCT曲線,隨NM500耐磨鋼板采取兩階段控軋的軋制制度,并分別采用軋后快冷至約650℃再空冷、快冷至約650℃再爐冷、待溫弛豫約50s后層冷至約500℃、直接淬火至室溫四種冷卻方式,檢測了各軋制狀態實驗鋼的組織性能,其中直接淬火工藝得到板條馬氏體組織具有超高的強硬度及良好的低溫沖擊韌性,其它三種冷卻方式下均以粒狀貝氏體為主,并存在少量珠光體,力學性能較差。冷速的逐漸增加,相變組織按照珠光體+貝氏體→貝氏體→貝氏體+馬氏體→馬氏體的規律依次演變,沒有先共析鐵素體生成,且冷速在10℃/s以上即可得到全馬氏體組織。NM500耐磨鋼板此外,隨變形后連續冷速的增加,第二相粒子析出量逐漸增多,且粒子尺寸更趨向于細小化,但冷速過分增加,析出或被抑制。
利用TEM觀察各工藝下的析出情況發現,快冷+空冷及待溫弛豫+層冷工藝下析出量最多,且前者析出相尺寸更細小。NM500耐磨鋼板根據Ti(C,N)的固溶度積公式及動力學方程,分析討論并建立了微合金元素Ti的溶解及在奧氏體和鐵素體中的析出動力學模型,得到了實驗鋼的最大形核率及最快析出溫度系統地研究了淬火和回火參數對實驗鋼組織性能的影響,880℃保溫14-18min淬火后可獲得高的強硬度和良好的韌性,180℃保溫40min低溫回火后消除了淬火內應力,并保持著較高的硬度。此外,分析研究了經不同的軋制冷卻工藝所得鋼板統一在880℃保溫15min淬火后的組織性能及第二相析出情況。(6)在低應力沖擊磨粒磨損下研究了實驗鋼與國內外同等級別耐磨鋼的磨損行為,結果表明添加一定量鈦的實驗鋼耐磨性是南鋼NGNM500的1.2倍、德國迪林根DILLIDUR500V的1.4倍,可達普碳鋼Q345的5.6倍;w中引入的第二相TiC起到了增強基體、改善耐磨性的作用。
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