鎢在nm360耐磨板中的作用

過(guò)去，鎢在許多國(guó)家并不常用于nm360耐磨板。然而，在我國(guó)現(xiàn)階段修訂的nm360耐磨板國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，含鎢耐磨鋼的型號(hào)為zG120Mnl3wl的nm400已經(jīng)進(jìn)行了升級(jí)，其成分為：2 (C)=1.05%-1.35%，(51)=0.3%-0.9%，(Mn)=11%-14%，以及(W)=0.9%-1.2%。(P)0.06%，2(S)0.04%。鎢在nm360耐磨板中的主要功效如下：

l)在l)nm360耐磨板中加入人類鋁合金元素鎢后，沿晶界分布的馬氏體大大減少，晶體中的纖維狀馬氏體減少，晶體中有許多粒狀馬氏體。

2)鎢減少了馬氏體的溶解，并以球形在鐵素體晶粒中擴(kuò)散，這有利于提高nm360耐磨板的抗壓強(qiáng)度和延性。表2-1顯示了鎢水含量對(duì)組成(摩爾質(zhì)量)為1.1%碳、0.4%硅和8.0%錳并通過(guò)1100水韌化解決的nm360耐磨板的物理性能的危害。隨著鎢水含量的增加，nm360耐磨板的抗壓強(qiáng)度和延性有所提高。當(dāng)鎢的摩爾質(zhì)量超過(guò)1.06%時(shí)，由于總?cè)芙怦R氏體的增加，延展性降低

這是由于鎢和氧原子在nm360耐磨板中的融合產(chǎn)生了短程有序的碳-鎢分子對(duì)鍵合結(jié)構(gòu)。碳鎢分子鍵比碳錳和碳鐵更強(qiáng)，所以加入人鎢元素后，nm360耐磨板會(huì)出現(xiàn)裂紋，破壞分子鍵所需的動(dòng)能會(huì)大大增加。相對(duì)水韌性也將顯著提高nm360耐磨板的延展性和抗壓強(qiáng)度。

如何避免nm360耐磨板淬火后開(kāi)裂？

nm360耐磨板裂紋的存在降低了nm360耐磨板的使用壽命，造成了嚴(yán)重的機(jī)械、設(shè)備事故和人員傷亡。因此，鋁合金nm360耐磨板一般不允許出現(xiàn)裂紋，裂紋的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致東莞NM360耐磨鋼板立即帶電。避免東莞NM360耐磨鋼板淬火開(kāi)裂是必要的。避免nm360耐磨板淬火開(kāi)裂的合理對(duì)策：

1.淬火制冷方法的改進(jìn)

淬火冷卻方式不同，熱應(yīng)力的大小、類型和分布也不同，淬硬鋼的結(jié)構(gòu)形狀也不同，抗裂性也不同，導(dǎo)致淬火開(kāi)裂傾向明顯不同。在整個(gè)淬火過(guò)程中，為了避免低強(qiáng)度鐵素體機(jī)制的出現(xiàn)，一方面需要快速冷卻，以避免等溫變化圖上的“鼻子”;另一方面，預(yù)計(jì)鐵素體在進(jìn)入奧氏體區(qū)后將緩慢冷卻，以獲得高韌性的奧氏體。生活實(shí)踐表明，在從加熱溫度冷卻到奧氏體初始轉(zhuǎn)變的整個(gè)過(guò)程中，鋼的組織仍然是鐵素體，而鐵素體本身具有高塑性變形和低抗拉強(qiáng)度的特點(diǎn)。由于沒(méi)有結(jié)構(gòu)變化，只產(chǎn)生焊接應(yīng)力，這一環(huán)節(jié)的耐磨不銹鋼鑄件一般不容易開(kāi)裂。裂紋主要出現(xiàn)在奧氏體變化區(qū)域。為避免淬火裂紋，應(yīng)采用等溫淬火、分級(jí)淬火和雙物質(zhì)淬火。實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)期以來(lái)發(fā)現(xiàn)，nm360耐磨板在奧氏體轉(zhuǎn)變區(qū)緩慢冷卻，可以獲得低碳濃度的奧氏體，從而降低奧氏體垂直度和機(jī)械應(yīng)力，提高抗斷裂性能。這是因?yàn)閵W氏體自淬火將發(fā)生時(shí)，冷卻緩慢低于毫秒點(diǎn)。冷卻速度越低，自淬火水平越高，奧氏體中碳水含量越低。

2.淬火后立即淬火

當(dāng)nm360耐磨板被淬火時(shí)，淬火冷卻物質(zhì)的溫度通常高于室內(nèi)溫度，而當(dāng)nm360耐磨板被冷卻到物質(zhì)溫度時(shí)，一些鐵素體不是轉(zhuǎn)化奧氏體。nm360耐磨板從材料中去除后，在整個(gè)室內(nèi)溫度設(shè)定過(guò)程中，鐵素體再次轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。事實(shí)上，這是淬火整個(gè)過(guò)程中的第二次。相對(duì)耐磨的鑄造零件的機(jī)制的原位應(yīng)力繼續(xù)增加并且將。因此，淬火后立即淬火可以降低淬火熱應(yīng)力，避免耐磨鑄件開(kāi)裂。

nm360耐磨板的高溫回火脆性

nm360耐磨板的高溫回火脆性一般用韌脆轉(zhuǎn)化溫度與脆性溫度之差來(lái)表示。高溫回火脆性越嚴(yán)重，nm360耐磨板斷口上的沿晶斷裂比例越高。nm360耐磨板中元素對(duì)高溫回火脆性的影響分為兩個(gè)方面。一方面，雜質(zhì)元素如磷、錫，銻等。介紹了造成nm360耐磨板高溫回火脆性的原因。另一方面，正是合金元素以不同的形式和程度促進(jìn)或減緩了高溫回火脆性。

例如，鉻、錳、鎳、硅等起到促進(jìn)作用，而鉬、鎢、鈦等起到延緩作用，碳也起到促進(jìn)作用。普通nm360耐磨板在高溫回火時(shí)不易碎。含有鉻、錳、鎳和硅的敏感的二元或多元合金鋼非常敏感，其靈敏度根據(jù)合金元素的類型和含量而變化。

nm360耐磨板表面激光硬化處理

在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了一種等離子熔覆快速成形新型鐵基合金,隨熱源的移動(dòng),溫度場(chǎng)呈現(xiàn)彗星狀云圖,且激光光斑前緣溫度梯度大,后部溫度梯度小;熔池溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律，利用HDX-100數(shù)字式顯微硬度計(jì)檢測(cè)了nm360耐磨板在激光堆焊前后各層的硬度變化。并對(duì)比了不同功率和不同掃描速度對(duì)溫度場(chǎng)的影響。

不同功率對(duì)比結(jié)果表明,在相同的激光掃描速度6 mm/s時(shí),nm360耐磨板表面溫度很大值隨激光功率增大而升高,在900 W時(shí)達(dá)到4238℃;不同速度對(duì)比結(jié)果表明,在相同功率800 W時(shí),表面溫度很大值隨激光速度增大而減小,在6 mm/s時(shí)達(dá)到3738℃。續(xù)工作時(shí)表層溫度范圍為550~650℃,堆焊前后硬度變化明顯,很大降幅約為250 HV0.5;近表層溫度范圍為470~550℃,堆焊前后硬度降幅約為40 HV0.5; 焊后經(jīng)500~550℃回火處理,nm360耐磨板熔合區(qū)組織和硬度的過(guò)渡良好,并且能改善近熔合區(qū)的基體脫碳及焊層處的增碳現(xiàn)象,降低熱影響區(qū)的粗晶脆化程度,減小相變應(yīng)力和熱應(yīng)力,有利于防止基體開(kāi)裂及耐磨層剝落。

nm360耐磨板的截面顯微硬度呈梯度分布,表面合金硬度達(dá)到492HV;制備的多層金屬試樣耐磨性是H13鋼耐磨性的2.5倍,沖擊韌性處于合理范圍。