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耐磨钢板疲劳性能的变化规律是什么?
架道成等对耐磨钢板的接触疲劳特性进行了试验研究,试验结果见表 2一3,表明奥一贝钢具有优异的抗疲劳性能。耐磨钢板的接触疲劳失效包括裂纹的萌生、 扩展及后的断裂等几个阶段。一般认为裂纹形核抗力主要取决于抗剪强度,裂纹 扩展抗力则主要取决于韧性。耐磨钢板在245一320℃等温形成的奥一贝组织的接触疲 劳寿命并不随硬度、强度的增加单调升高,而是取决于组织的强度、韧性及其配 合。320℃等温的奥一贝组织,强度和硬度,易于萌生疲劳裂纹,尽管它的塑性 和韧性很高,对抑制裂纹扩展有利,但剥落属于应力疲劳的范畴,疲劳裂纹的萌生 是主导过程,因而接触疲劳寿命低。245℃和280℃等温的奥一贝组织,强度和硬度明 显提高,但前者的塑性和韧性显著降低,而后者的仍保持塑性和韧性的较高水平,同 时具有超高强度和良好的韧性配合,因此能抑制疲劳裂纹的萌生与扩展,接触疲劳寿 命。因而280℃等温的耐磨钢板组织是获得高接触疲劳性能理想的组织
NM360耐磨板正常熔化过程中,钢液吸收空气中的氮,形成氮化物,并存在于NM360耐磨板内,一般NM360耐磨板中的氮含量为0.004%一0.015%(质量分数),这个氮含量范围不会对NM360耐磨板件的力学性能产生影响。但是,对NM360耐磨板而言,氮含量应以下限为宜。化学元素与氮结合成氮化物的稳定性由高到低的顺序是:Zr、Ti、Ce、Mg、Al、si、v、B、cr、Mn、Fe。其中错和氮化合的趋势,形成的氮化物稳定,钦次之,铁。当钢熔化时,如果炉料中硅、铝含量高,这时钢液就可能从空气中吸收大量的氮,并和硅、铝结合成氮化铝和氮化硅。钢液浇注成铸件后,上述氮化物存在于晶界,且热处理也很难,导致NM360耐磨板件的冲击韧度明显下降。
钢液正常熔炼状态下,吸收氢不到0.5 xlo一6(质量分数)。氢是空气中或废钢表面水汽分解而来的。空气越湿,水气越多,如夏天气候,钢熔化时可能吸收氢更多。氢通常以原子氢状态存在于晶界以及铸件的夹杂、缩孔、针孔、气孔等缺陷处,使NM360耐磨板件的伸长率明显下降。值得注意的是,铸件厚度小于25.4mm时,热处理过程中或热处理后,氢会慢慢渗透到铸件外,从而回复铸件的伸长率和冲击韧度。当NM360耐磨板厚达50.smm时,给予时效热处理,在高温下,氢能加速渗透到铸件之外,从而也可回复铸件的伸长率和冲击韧度。NM360耐磨板的时效热处理工艺是121℃x24h,出炉空冷,可达到排氢和回复延伸率和冲击韧度的效果。
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