非金属夹杂物对高强度耐磨板耐磨性能的影响

  高强度耐磨板是在原有传统耐磨板的基础上,通过精炼降低钢中的间隙元素C、N含量,并加入一定量的Ti、Nb等强碳氮化物形成元素而发展起来的新型高强度耐磨板。

  本试验所用的钢为JFE-C400耐磨板,其中试样A采用Ti作为钢中稳定C和N的合金元素,试样B同时采用了Ti和Nb作为稳定C和N的合金元素。金相分析试验采用的钢试样尺寸为15mm×15mm×10mm,经过镶嵌,打磨抛光后,采用金相显微镜分析。耐磨性能研究采用的钢试样尺寸为10mm×10mm×10mm,经铜导线焊接后使用丙酮去油,再使用环氧树脂封样,试样暴露面积为10mm×10mm,将表面用150#~1000#的四道水砂纸逐级打磨,最后经过金相抛光机抛光后保存于干燥器中备用。

  通过扫描电镜及能谱,确定试样A和试样B中夹杂物的种类,观察各类夹杂物的形状、大小及分布。耐点蚀性能试验采用的仪器为GAMRY150型电化学测试系统,点蚀试验方法参照GB/T17899-1999。此外,为了研究耐磨板中各类夹杂物对耐磨性能的影响,利用金相显微镜,找出需要研究的单个夹杂物所在的微小区域,然后用油漆把试样表面其余区域涂封上,单独研究此夹杂物对耐磨性能的影响。结果表明:

  (1)试样A中的大颗粒氧化物及复合型夹杂物比试样B多,然而,Ti、Nb双稳定化的试样B中,Ti、Nb的碳氮化物夹杂较多,总体而言,试样B中的非金属夹杂物与试样A相比,数量较多,尺寸较细小。

  (2)Ti、Nb双稳定化试样B的耐磨性能比Ti单稳定化试样A耐点蚀性能好,这是由于Nb能提高耐磨板的点蚀电位。

  (3)根据非金属夹杂物对耐磨板耐磨性能影响研究可知,点蚀易于在富含Ca的复合型夹杂物与基体之间的界面处诱发,Ti、Nb的碳氮化物处未诱发点蚀。