汽輪機鋅基合金軸瓦材料和性能研究.pdf

1、本文根據(jù)球磨機襯板的實際工況條件，對襯板材質(zhì)進行成分設(shè)計和熱處理工藝優(yōu)化，通過添加Mn、Si、Cr、Mo等合金元素，嚴格控制S、P含量，熔煉澆鑄獲得中碳低合金耐磨鑄鋼。研究了不同淬火溫度和回火溫度對中碳低合金耐磨鑄鋼組織和力學性能的影響，優(yōu)化出了最佳熱處理工藝。利用HRD-150型電動洛氏硬度計、JB-300B沖擊試驗機和SHIMAD(島津)ZUAG-I250KV電子拉伸試驗機對試驗鋼材料進行了力學性能測試；借助JSM-5610LV型掃

2、描電鏡、日本電子JEM-2100型超高分辨透射電子顯微鏡、德國Brux D-8X射線衍射儀等微觀分析儀器研究了熱處理工藝后試驗鋼材料的微觀組織和相結(jié)構(gòu)，分析了試驗鋼材料的摩擦磨損形貌，對試驗鋼材料經(jīng)二次回火工藝后強韌化作用機理進行了系統(tǒng)研究；采用MMS-1G高溫高速銷盤摩擦磨損試驗機，對試樣鋼材料的高速磨損特性進行了研究。
　　 試驗結(jié)果表明：化學成分為C0.42[％]、Mn1.35[％]、Si1.84[％]、Cr2.10[％]

3、、Mo0.35[％]的中碳低合金耐磨鑄鋼，經(jīng)過930℃×2h油淬＋240℃×2h回火+240℃×2h回火處理后機械性能良好，材料硬度達到HRC54，沖擊韌性αk達到43J/cm2，抗拉強度σb達到1820MPa。斷裂機理主要是準解理斷裂，斷口中有大量的韌窩。
　　 通過高分辨透射電子顯微鏡觀察和德國Brux D-8X射線衍射儀分析，對中碳低合金耐磨鑄鋼二次回火后強韌化作用機理進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)：(1)二次回火后馬氏體亞結(jié)構(gòu)主要

4、是高密度位錯和少量孿晶，較一次回火時的高密度位錯和隨處可見的較多孿晶，孿晶經(jīng)240℃再次回火時部分發(fā)生回復、消失，孿晶數(shù)量明顯減少；(2)在高分辨透射電鏡不同放大倍數(shù)下觀察：二次回火后位錯密度較一次回火時低，位錯發(fā)生了動態(tài)回復、消失，纏結(jié)的高密度位錯胞逐漸回復，位錯胞徑變大；(3)經(jīng)分析計算：試驗鋼材料二次回火后組織含量為M+3.54[％]A＇+11.6[％]M23C6、一次回火后為M+5.78[％]A＇+6.4[％]M23C6，二次回

5、火后碳化物數(shù)量增加且尺寸變大，主要呈顆粒狀彌散分布在板條馬氏體基體上和高位錯密度間；(4)二次回火后，殘余奧氏體含量由一次回火時的5.78[％]降低為3.54[％]，在高分辨透射電鏡下觀察殘余奧氏體呈薄膜狀，以片層相間的方式分布在馬氏體板條束之間。這些因素綜合作用的結(jié)果是中碳低合金鋼襯板材料強韌化的作用機理。
　　 摩擦磨損實驗結(jié)果表明：中碳低合金鋼襯板材料在二次回火后的耐磨性比一次回火態(tài)提高了近10[％]。試驗鋼摩擦系數(shù)隨載荷