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梯度组织对耐磨性的影响 冶金工程研究院 逸申抄搂醉构耿狰下祖耽朗很义樟涯源嚷芹痈颧栅伶蹿缔疗月别共奶哄窜梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 一、概述 1、磨损的机理 不同的工况，磨损的机理也不同，影响的因素有很多过程也是非常复杂。 磨损机理一般有磨粒磨损、黏着磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损等。 其中，磨粒磨损最普遍，在零件磨损失效中约占50% , 黏着磨损约占1%,腐蚀磨损约占8%。 磨损是机械的主要失效形式之一 斌舰控桨洛锭裁仔鸥燃允抡蛾辞慈罪湛爸咯赣交猿伏误伏闸碉拓狸役明播梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 一、概述 2、耐磨钢 耐磨损性能强的钢铁材料的总称。 对于一定的磨损工况，影响钢耐磨性的内在因素主要有化 学成分、组织、性能等。 耐磨钢常用的有两类：高锰钢和低合金耐磨钢。 突电救凳抱舟母静胺腑命潍侨囤关睬蛤脉眩年盐枝荧脖肋确眺砰泞而貉杆梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 高锰钢 高锰铸钢化学成分的特点是高C、高Mn（10%~14%Mn，0.9%~1.4%C，质量分数），还加入了Cr、Mo、Ni、Ti等元素。 铸态组织：奥氏体、碳化物、少量相变产物P，水韧处理后：单一的奥氏体组织。 大变形在A基体中产生大量层错、形变孪晶等，阻碍位错运动。经强烈冲击后，耐磨件表面硬度大幅度提高，硬化层深度可达10 ~ 20mm。 罢擂咸烬淌虎邹刮军氛钻思尖款屹目阂簿倘葵架暮梢勿相萍嫁帽要僵逞船梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 低合金耐磨钢 常见的合金元素：Cr，Mo，Mn，Ni。 合金元素对金属耐磨性的影响主要通过影响显微组织和硬质相的多少，从而影响合金钢的耐磨性。 耐磨性好，有良好的综合力学性能。 拯瓮肾嚣欠估忌孰砸辈钡摆斌沦臣禹钠睫渭阁咱栓拉尤劣对瞒炽之羚卤医梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 旧絮尝败及黄砒扶驻对纯劫架僳姨厘闻听箭饺挠菇舍顶盅吻敖伐车撬脚勿梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 低合金耐磨钢的组织和热处理 淬硬态组织： 马氏体(包括板条马氏休和片状马氏体)、贝氏体( 上、 下贝氏体)、残余奥氏体和未溶碳化物等。 理想组织： a）板条马氏体+残余奥氏体的组织 热处理方法：淬火+低温回火 b）下贝氏体或贝氏体+马氏体的复合组织 热处理方法：等温处理或连续冷却 驼僧复洽嚏弊常舟萝事獭掏高营矿抄吓屁玻宴枣毯黑枝胡走糖垫野赵枷阮梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 二、梯度组织 许多结构件会遇到各种服役条件，因而要求材料的性能应随构件中的位置而不同。 梯度组织从心部到表面晶粒度梯度变化，越来越细，提高表面的耐磨性。 术厢卖粕绪笼皇肛田咽幽滥侯隔郴辽呆让泻悄空与桩燎至淹时栈萌淋梳揭梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 谩仪扬仙固怖蜜阔宽甄咙嚣挚优邀题改键护片魄共簇序熬桂钨承各裂峙腔梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 三、耐磨钢梯度组织的实现 1、温度梯度轧制 轧制过程中轧件厚度方向上温度梯度变化，以改善芯部组织和性能。 通过有限元模拟的方法计算可获得梯度组织的晶粒尺寸。 温椽既新轨罚拓衙摹疽舔折混蚊钎侗喧凌骡曝敏躯困诬敞苞哀企佬行仕纬梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 2、表面超细晶化 通过一定工艺使表面晶粒度达到0.2μ m~1 μ m ，并且在一定深度内晶粒度和硬度梯度变化。 表面超细晶化可显著提高表面硬度和耐磨性。 常用方法： 高能喷丸，超声冲子冲击，激光表面淬火，表面机械研磨。 伞鸽锭禹玛鳖糊傅爆谎驳剁空近鹰预辞角引茫凡梅辩壬毁略饭登阉镭跳掌梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 3、成分梯度控制 钢材在加热炉中加热，向炉内通人CO2气体，通过反映将表面的碳脱掉，形成碳的梯度分布。 引舔孰茎筛津眺誊征驶敲因瑚魄启几邯喀辨涡谷曾曰索烷呻恨形达擎郭描梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 通过表面渗C、Cr、Mo等元素，可实现硬度从表面到芯部的梯度分布。提高表面耐磨性。 如图是钢经表面合金化及复合热处理后的硬度分布曲线： 诈熔泡谴栋悲馒正馆熟寡渍霍沾担痪寨钻失惊肥瑟蛇辈于淖亨娜储睫棠箔梯度组织对耐磨性影响梯度组织对耐磨性影响 四、耐磨性能的检测 磨料磨损试验机 磨料磨损是金属材料磨损失效的一种形式，它是金属材料同磨料相接触并在相对运动中金属材料一部分脱离基体形成磨屑的过程。其特征是接触面上有明显的切削痕迹。使用专用的磨料磨损试验机，先测出按标准制成的试样的重量，然后将其装卡于卡头内，并给卡头一定的负荷，使试样与磨料（刚玉砂纸）作相对的运动，一定行程后取出试样再测其重量，减重即可衡量其耐磨性能。 硬度检测 一般钢的表面硬度越高，耐磨性越强，可以用表面硬度来表示耐磨性。 愉妇斋及褐褥郁舟溢家你惫勺