NM400高强度低合金耐磨钢的组织与性能

收稿日期:2010-09-02

基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2010CB630800);国家科技支撑计划项目(2006BAE03A08)

作者简介:曹 艺(1982-),女,辽宁大石桥人,东北大学博士研究生;吴 迪(1952-),男,辽宁绥中人,东北大学教授,博士生导

师

第32卷第2期2011年2月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 32,No.2Feb.2011

NM400高强度低合金耐磨钢的组织与性能

曹 艺1

,王昭东1

,吴 迪1

,张 逖

2

(1.东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110819;

2.南京钢铁股份有限公司,江苏南京 210035)

摘 要:采用T i-Cr-B 微合金化成分设计、奥氏体再结晶区直接轧制及淬火加低温回火的热处理工艺,开发出低成本的N M400级别高强度、高韧性的低合金耐磨钢板 利用光学显微镜(OM )、扫描电镜(SEM )、透射电镜(T EM )等对其组织、性能、断口形貌及析出物进行了研究 结果表明:试验钢的组织主要为高密度位错板条马氏体及分布在板条上的碳化物;抗拉强度 1400M Pa,表面硬度 HV 450,-40 冲击功在60J 以上;钢板淬透性好,厚度方向硬度分布均匀;除固溶强化和细晶强化外,马氏体板条上的大量位错以及10nm 左右的T i(C,N)析出颗粒起到强烈的硬化作用;经能谱分析,断口韧窝处存在的第二相粒子主要为M nS 和Al 2O 3颗粒,最大尺寸在2 m 左右

关 键 词:低合金耐磨钢;力学性能;马氏体;析出物;硬化

中图分类号:T G 115.2;T G 115.5 文献标志码:A 文章编号:1005-3026(2011)02-0241-04

Microstructure and Mechanical Properties of HSLA Wear -Resistant Steel NM400

CA O Yi 1,WAN G Zhao -dong 1,W U Di 1,ZH AN G Ti 2

(1.T he State K ey Labo rator y of Rolling &Automation,Nor theastern U niv ersity,Shenyang 110819,China; 2.Nanjing Iron and Steel Co.,L td.,Nanjing 210035,China.Corresponding author:CA O Yi,E -mail:cao yicaro l @)

Abstract :T he low -alloy and low cost w ear -resistant H SLA NM 400steel plate w ith high toughness w as developed by T-i Cr -B m icro alloying,then direct rolling at austenite

recrystallization zone with low -temperature tempering after quenching.Its mechanical properties,microstructure,fracture morpholog y and precipitates w ere tested and investigated by means of optical m icroscope (OM ),scanning electron microscope (SEM )and transm ission electron microscope (TEM ).The results show ed that the microstructure of specimens is mainly composed of the high -density dislocated lath martensites w ith carbides distributed on them.T he tensile strength 1400M Pa,the surface hardness H V450and impact toughness at -40 >60J.With a good hardenability,the steel has a uniform hardness distribution in thickness direction.In addition to the solid solution hardening and grain refinement,a considerable number of the high -density dislocations and Ti(C,N )nano -precipitates play an effective role in hardening.It was found by SEM and EDS that the brittle second -phase particles in fracture dimples are mainly of M nS and Al 2O 3,w hose biggest size is about 2 m.Key words:low -alloy w ear -resistant steel;mechanical property;martensite;precipitate;hardening

与高锰钢、耐磨铸铁等耐磨材料相比,低合金耐磨钢具有更为优良的强韧性和耐磨性,成本相对较低;NM 400由于具有高硬度和良好韧性,同

时又具有可焊性及可加工性,因此得到广泛应用

国外生产的该级别耐磨钢主要有日本JFE 的EH400、瑞典SSAB 的HARDOX400以及日本住