耐磨板大尺寸析出相特征及生成机制 | 法钢特种钢材(上海)有限公司-凯发体育官网

  耐磨板作为一种硬度、韧性兼备的合金钢,广泛用于矿山机械、工程机械和水泥冶金等行业机械设备上。耐磨板合金元素质量分数较高,尤其是碳化物形成元素钼、钒、铬,凝固过程中合金元素的偏析会导致大尺寸碳化物或碳氮化物的析出,这些大尺寸硬质析出相的存在,对于耐磨板产品的强度、韧性无疑是有害的。本实验采用真空感应炉按照nadca207-2003规定的耐磨板成分范围进行实验室小钢锭熔炼,分析铸锭中大尺寸析出相的特征,同时利用热力学计算软件thermo-calc对凝固过程中大尺寸析出相的析出行为进行计算,以此对耐磨板中大尺寸析出相的析出行为进行合理的解释分析。

  实验室真空感应炉熔炼钢锭质量为5kg,合金原料采用纯铁、金属铬、金属钼、金属锰及金属硅,钒采用fev5.18钒铁合金。由于合金原料中会携带些许硫,钢锭最终硫质量分数为0.0059%。将冶炼钢锭纵向平均剖开,在高度1/2处沿横截面1/2半径及中心处取样,试样尺寸为10mm×10mm×10mm。试样进行粗磨、抛光,采用sem eds对大尺寸析出物的形貌及成分特征进行观察。

  研究发现,凯发体育官网-凯发体育入口中大尺寸析出相包含3类—富钒的(v,mo,cr,fe)c类、富mo-cr的(v,mo,cr,fe)c类及硫化锰。富钒的(v,mo,cr,fe)c类大尺寸析出相形状多呈现长条形,尺寸达数十微米,部分依附于硫化锰形核的析出相呈类椭圆形;富mo-cr的(v,mo,cr,fe)c析出相无规则形貌,钼、铬原子分数相差不大,钒原子分数稍低。根据耐磨板大尺寸析出相的结合形式,可以推测出大尺寸析出相的析出顺序。硫化物首先析出,富钒类(v,mo,cr,fe)c相随后,富mo-cr类(v,mo,cr,fe)c相则最后析出。结合耐磨板大尺寸析出相的成分特征,thermo-calc计算结果与试验结果一致。