耐磨板是國外廣泛使用的一種低成本且具有非常優異綜合性能的高強度合金鋼,其不僅硬度高,韌性好,而且有著高的淬透性以及好的可焊性,因此多用于制造截面尺寸較大、且受重載荷的結構件,如工程機械中的耐磨襯板、耐磨鏟斗、耐磨棒、刮板、溜槽等。而目前國內外報道關于耐磨板組織和性能的文獻資料也比較少。下面采用Thermo-Calc熱力學計算軟件對耐磨板的平衡組織相變規律進行研究;同時再通過拉伸、沖擊和硬度等力學性能試驗,研究回火溫度對耐磨板的力學性能的影響規律;從而確定耐磨板組織和性能的演變規律以及強韌化機理。
實驗用JFE-C400耐磨板采用特殊工藝冶煉,其化學成分為(質量分數,%):0.11C,1.20Cr,3.40Ni,0.10Mo,0.24Si,0.49Mn,0.0016S,0.0021P,0.0006O,0.0011N,其余Fe。將Φ150mm棒坯改鍛成Φ20mm的棒料,開鍛溫度1150℃,終鍛溫度大于850℃,然后在680℃退火8h。所有力學性能試樣粗車加工后進行熱處理,熱處理制度為:先經815℃固溶處理1h,油淬,再分別在100~500℃回火3h后空冷。將熱處理后的試樣精加工到最終尺寸。拉伸、沖擊和硬度等力學試驗均在室溫下按照國標進行試驗。
耐磨板經平衡相變后的室溫組織為鐵素體、M23C6、M7C3型碳化物和少量的殘余奧氏體。耐磨板經815℃固溶1h油淬,再經150~250℃回火后具有最佳的強韌性配合。淬火態耐磨板在150~250℃回火后細小的ε碳化物在板條馬氏體基體中彌散析出分布,保證了耐磨板此時具有最佳的強韌性配合。