耐磨鋼板的形變與斷裂的研究

從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面研究了鎢晶粒平均直徑<10微米的微細(xì)晶粒耐磨鋼板的形變與斷裂、強(qiáng)度特性、物理性能、顯微組織和斷口形貌。微細(xì)晶粒 耐磨鋼板具有明顯的晶粒尺寸效應(yīng)和缺陷效應(yīng),復(fù)雜的晶界有利于阻止裂紋的擴(kuò)展,微細(xì)晶粒間形成的孔隙缺陷被限制在極小的范圍內(nèi),有利于提高合金的強(qiáng)度、致密度及其均勻性。耐磨鋼板合金的強(qiáng)度特性取決于細(xì)晶強(qiáng)化和相面強(qiáng)化作用。實(shí)驗(yàn)表明,微細(xì)晶粒耐磨鋼板具有高強(qiáng)度、高致密度和高均勻性的特點(diǎn)。

采用化學(xué)共沉淀法制得的耐磨鋼板復(fù)合粉具有粒度細(xì)、成形性好,成分均勻的優(yōu)點(diǎn).本文研究了共沉淀?xiàng)l件對(duì)復(fù)合粉性能的影響及復(fù)合粉還原的相變過程;對(duì)制得的耐磨鋼板合金進(jìn)行了斷口形貌分析和性能測試。結(jié)果表明,采用化學(xué)共沉淀粉可以降低耐磨鋼板的燒結(jié)溫度,改善耐磨鋼板合金成分的均勻性,提高合金的性能.

通過Mn的加入量的變化,探討了Mn在耐磨鋼板中的存在狀態(tài)及其作用機(jī)制。結(jié)果表明:Mn的存在,可使耐磨鋼板合金的塑性和韌性得以提高;Mn在合金中,主要以球形細(xì)小顆粒狀fcc的MnO和Mn3O4,四方晶系的Mn2O3,正交、四方及bcc的Mn2O3,正交晶系的MnO2及γ-MnO2,六角晶系的δ-MnO2和fcc的α-MnS之狀態(tài)彌散分布于粘結(jié)相中,且部分固溶于粘結(jié)相和擴(kuò)散于鎢顆粒中;Mn在耐磨鋼板合金中的作用機(jī)制為,對(duì)O原子和S原子等雜質(zhì)元素在鎢顆粒/粘結(jié)相界面上的凈化作用和對(duì)粘結(jié)相的固溶強(qiáng)化作用。 通過Mn的加入量的變化對(duì)耐磨鋼板合金力學(xué)性能的影響,以及對(duì)合金中鎢顆粒和粘結(jié)相的組成與含量,耐磨鋼板合金的顯微及斷口形貌,Mn及O、S的分布狀態(tài)及它們間所形成夾雜物的類型、結(jié)構(gòu)、尺寸、形態(tài)和分布等的系統(tǒng)研究,探討了Mn在耐磨鋼板中的作用及其機(jī)制。

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