首页       |       中心概况       |       中心新闻       |       研究能力       |       成果展示       |       技术支持       |       领导关怀       |       联系我们       |       文件下载       |       English

 

 

 
当前位置: 首页>>技术支持>>正文
 

贝氏体钢

2016年12月20日 17:18  点击:[]

贝氏体特别是下贝氏体所具有的优异的强韧性,一直受到人们的重视。磨料磨损的多种试验证实,贝氏体组织比相同硬度的马氏体组织具有更高的耐磨性。并且韧性也比马氏体组织好得多。

以英国的P.B.Pickering为首,于50年代发明了贝氏体钢,其中要加入大于0.5%的Mo或0.5%Mo+B,统称Mo-B系贝氏体钢。目前,国际贝氏体钢的发展主要是采用Mo系和B-Mo系,添加一定量的Cr、Ni、V等元素。这类钢大多采用等温淬火热处理方式,但工艺设备复杂,生产周期长,淬火介质污染环境,价格较高,难于在国内推广。近年来,国内发展了成本较低,工艺简单的低合金贝氏体钢。这类钢大体可分为两类。一类是以清华大学为代表的Mn-B系,另一类是Si-Mn系。下面分别介绍如下:

1、Mn-B系贝氏体钢

Mn-B系贝氏体钢是以清华大学方鸿生教授为首于70年代初发明的,又称鸿康贝氏体钢。该钢种用廉价的Mn、Si和微量的硼合金化,成本大大降低。成份大约是0.31%C,2%左右的Mn,1.6%Si和微量的B,这种钢由于B的回收率很不稳定,后来又加入Ti-Fe和Re进行变质,使性能提高。近年来,又在原来的Mn-B系贝氏体钢的上提高碳量,采用空冷自硬,强韧性好,应用面扩大,钢厂可直接出产品。现已可生产耐磨钢球,耐磨钢管,离心铸管,衬板、锤头、刮板、截齿等。表3是贝氏体钢磨球与其它几种常用磨球的磨耗对比。

表3 贝氏体钢磨球与其它几种常用磨球的磨耗对比表

磨球种类

贝氏体钢磨球(g/t)

中锰球铁磨球(g/t)

合金铸铁磨球(g/t)

高碳低合金锻钢磨球(g/t)

高铬铸铁磨球(g/t)

磨铜矿时磨耗

250-500

800-1000

750-900

400-750

/

磨铁矿时磨耗

220-400

600-950

600-900

400-500

/

磨水泥时磨耗

60-90

100-200

100-200

100-300

50-90

2、Si—Mn系贝氏体钢

Si—Mn系贝氏体钢(以南昌航空工业学院,洛阳矿山机械设计研究院,北京科技大学,昆明理工大学等为代表),是我国科学工作者的又一发明,它采用Si、Mn两种低廉的元素,有时还配以少量的Cr,然后采用复合变质剂进行变质,改善铸态组织,细化晶粒、除去钢中有害夹杂物,提高钢的韧性。如果复合变质剂中含有少量的Mo、B等元素,还有利于提高贝氏体的淬透性。这类钢的成分范围很广,各个研究单位均有不同,其典型的成分范围:C:0.4—0.6%,Mn 2.0%--3.0%,Si1.5—2.5%以及微量的钒、钛、稀土等变质元素。其热处理方式有控制冷却、空冷自硬和铸态空冷自硬等几种,都获得了很大的成功。其共同点是质量稳定,生产工艺简单,成本低廉。其典型性能如表4:

表4 贝氏体钢的典型性能

硬度 HRC

冲击韧性 (J·cm2)

试样强度 (MPa)

组织

50-54

70-110

1500-1600

M+B下

由上表可以看出,Si—Mn系贝氏体钢具有较好的韧性,其初始硬度也较高,在中低应力的场合,其耐磨性比高锰钢高,也比相同硬度的马氏体组织的耐磨性高,而且比马氏体具有更高的可靠性。见表5

表5 贝氏体钢的性能及耐磨性

试样组号

材质

硬度 (HRC)

韧性 (J/cm2)

耐磨性*

1

ZGMn13

HB<229

>150

10.5

2

低合金马氏体钢

57

32

14.5

3

贝氏体钢

52

100

15.6

注:表中的数值是三试样平均值,磨料为40—70目石英砂。

*:冲击磨损条件下磨损量的倒数

由上表可以看出,在以石英砂为磨料的冲击磨损试验的条件下,贝氏体钢的耐磨性是高锰钢的1.5倍,也比较高硬度的马氏体耐磨性高。在此工况条件下,高锰钢能较好的加工硬化。如果,磨料为水泥,冲击功小一些,贝氏体钢的寿命将比高锰钢成倍地提高。在水泥磨机中,磨机直径越小,越适合用贝氏体钢。

上一条:奥氏体锰钢 下一条:表面强化技术

关闭

版权所有:河南科技大学新材料研究院(河南省耐磨材料工程技术研究中心、摩擦学与材料防护教育部工程研究中心、高温难熔金属材料河南省工程实验室、河南省高温难熔金属材料国际联合实验室)
电话:+86-379-64273071 更新:2017-06
官方微博 河南科技大学主页