新型准贝氏体钢及工程应用.pdf

新型准贝氏体钢及工程应用 程巨强 康沫狂 西安工业学院 材料科学与工程系 陕西 西安 8 0 8 0 0 7 8 A 8 6 B 2 8 2 C 2 0 3 4 0 D 3 9 3 A 8 6 B J R U E W F R T R X5 6 7 收稿日期 Y Y Y 作者简介 程巨强 Y 5 9 6 8 8 7 6 8 6 8 6 5 8 6 7 8 8 6 马氏体 7 6 7 5 7 6 6 5 7 7 9 6 5 6 8 56 5 9 9 高的耐磨性能 研究表明 6 准贝氏体组织中的贝氏体铁素体属于低碳马氏体组织 具有较高的断裂抗 力和较低的硬度 而残余奥氏体是高的过饱和碳的固溶体 在承受载荷条件下 奥氏体极易诱 发马氏体相变 形成高碳马氏体 具有很高硬度 形成硬质点 分布于韧的基体上 硬质点抗磨 而软的基体破断强度高 使磨粒难以脱落 从而具有较高的耐磨性 用准贝氏体钢 9 与 9 6 A B 9进行二体和三体磨料磨损试验 结果表明 6 9 的耐磨性最佳 7 A次 之 B 9最差 9 钢完全可以代替上述其它几种材料作为抗磨损零部件 9 准贝氏体钢工程应用实例 工程结构件 特别是工程机械中有不少易磨损的部件 如挖掘机 载装机的铲 斗齿 推土 机刀片 拖拉机履带板 矿山采煤机截齿 重型钎杆 矿用圆环链等 这些零部件工况条件十分 恶劣 要求材料既具有较高的疲劳强度和耐磨性 又具有足够的韧性 下面仅举几个准贝氏体 钢在工程应用中的实例 9 准贝氏体钢截齿 6 目前 国内外截齿用钢的材质多采用7 A 9 6 B C D 7 等钢种 关于截齿性能要 求 国家煤炭行业制定了相关的标准 用准贝氏体钢 9 制造的截齿 据有关部门检测 性 能指标远超过行业标准 使用结果表明 准贝氏体钢制造的截齿 使用寿命比国内目前使用的 9 6 B C D钢截齿提高了二倍 达到国际先进水平 9 准贝氏体钢斗齿 5 目前斗齿材料主要有高锰钢及改进型高锰钢 1 D A A B A型马氏体多元 合金钢等 高锰钢在低应力条件下使用 加工硬化效果不充分 其耐磨性差 而且由于屈服强度 低 在冲击 挤压下易发生形变甚至弯曲 有时造成组合式斗齿拆卸困难 马氏体型多元合金钢 斗齿 热处理后可获得高的硬度 E F 7 6 6 及韧性 得到广泛的应用 但这类合金钢中含有较 多的1 D A加大了制造成本 特别是1 D 比较稀少而且价格较高限制了此类钢的发展 准贝氏体钢斗齿 其合金元素为C D B和少量的 A或 成本低兼 铸造准贝氏体钢 热处理 后E F 9 5 9 时 热处理为整体渗碳淬火 技术要求为 表面硬度 6 不但 可以简化工序 而且能大幅度降低材料的成本 推广使用 经济效益十分可观5 5 准贝氏体钢高强度矿用圆环链 高强度矿用圆环链是煤矿井下刮板输送机 刨煤机 采煤机等其它机械的牵引链 是关键 的承载零件 需求量大而且易磨损5国外对矿用高强度圆环链都选用了各种高强度低碳低合金 钢5如西德的高级圆环链专用钢 B 6 圆环 链的性能 其挠度和三项性能指标均达到 级圆环链国家标准5目前已推广应用 主要用于取 代进口C 0 等 主要热处理工艺为淬火D高温 回火 调质处理 是属于 材料型 的抽油杆 级抽油杆目前是属于 工艺型 的 即在C级杆 第 期程巨强等 新型准贝氏体钢及工程应用 的基础上加些工艺处理 以达到 级抽油杆性能要求 准贝氏体钢 9 9 8 5 5 A 9 B 9 C 8 A 5 C 8 E DA F B A G 9 H 5 5 8 9 C H 5 E 9 6 5 C BI C 8 5 A 贝氏体钢技术在生产领域中已得到推广与应用 随着贝氏体钢技术研究的进一步深入 贝氏体钢的推广应用具有广阔的 前景 5 期刊论文 杨延清 陈彦 康沫狂 Yang Yanqing Chen Yan Kang Mokuang 准贝氏体组织及新型系列准 贝氏体钢 特殊钢1999 20 4 新型钢中的准贝氏体由贝氏体铁素体和分布其上的残余奥氏体膜组成 处于贝氏体转变的初期阶段 新型准贝氏体钢具有优异的综合 力学性能和简单易行的工艺性能 应用前景广阔 6 期刊论文 席光兰 马勤 Guanglan MA Qin 贝氏体钢的研究现状和发展展望 材料导报2006 20 4 综述了国内外贝氏体钢的研究开发和应用现状 分类介绍了Mo B系 Mn B系 新型准贝氏体钢 低温贝氏体钢 超细组织空冷贝氏 体钢等 贝氏体钢已经在生产中得到广泛推广和应用 是21世纪性能优良的新一代钢种 7 学位论文 程巨强 准贝氏体钢应用研究 1998 该文结合1996年国家科委 九五 国家级科技成果重点推广计划 项目 系列高强 高韧 可焊 耐磨准贝氏体钢 及1996年陕西省 科技项目 准贝氏体钢系列产品开发研究 进行准贝氏体钢的推广应用研究工作 结果表明 以贝氏体铁素体和残余奥氏体组织组成的准贝 氏体钢具有高强度 高韧性 高耐磨性 良好可焊性等特点 是一种新型结构用钢 准贝氏体钢 BZ 15L 制造的矿用高强度 C级 园环链 性能完全满足国家标准要求 与进口材料的对比试验表明 BZ 15L钢可以代替进口园环链专用钢23CrMnNiMo5 4 填补了中国C级园环链用 钢的空白 准贝氏体钢 BZ 11H 制造的油田采用机超高强度 H级 抽油杆 不仅性能满足国家有关标准要求 而且生产工艺简单 生产率高 填补了国家 材料型 H级抽油杆材质的空白 准贝氏体渗碳钢 BZ 18 具有良好的渗碳特性 特别是具有空冷淬硬性且热处理工艺简单 试 验结果表明 BZ 18渗碳层的耐磨性达到昂贵的高级渗碳钢18Cr2Ni4WA渗碳层的耐磨性 可作为此类型渗碳钢的代用材料 应用结果表明 准贝氏体渗碳钢 BZ 18Q 制造的凿岩用重型钎杆 凿岩进尺与 18 23 CrNi3MoA渗碳钢制钎杆进尺相当 而材质成本可降低4 准贝氏 铸钢 ZGBZ 20 制造的煤矿采煤机链轨架 试验结果表明 材料的各项性能指标优于中国现行链轨架材料 实体拉伸性能达到进口铸件的性 能 研究分析认为 新型准贝氏体钢在高强度工程构件及机械零部件 耐磨件 渗碳件 高强度铸件等方面具有广泛的应用前景 引证文献 5条 引证文献 5条 1 程巨强 刘志学 陈吉洋 冷变形后不同回火温度对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响 期刊论文 理化检验 物理分册 2009 3 2 席光兰 马勤 贝氏体钢的研究现状和发展展望 期刊论文 材料导报 2006 4 3 李洪波 刘向东 金宝士 黄志求 21世纪以来贝氏体钢的研究开发与应用 期刊论文 铸造设备研究 2005 1 4 王元辉 程巨强 刘志学 高强度贝氏体钎头用钢组织 性能与耐磨性能的研究 期