上海奔来特殊钢有限公司
1.4828不锈钢1.4893 , 1.4845
影响DEX-M1钼钨系高速钢在JIS标准下耐磨性的因素

#影响DEX-M1钼钨系高速钢在JIS标准下耐磨性的因素


##一、化学成分

1.**合金元素含量**

-**钼(Mo)和钨(W)**:钼和钨是DEX-M1钼钨系高速钢中提高耐磨性的关键元素。较高的钼和钨含量通常会增加耐磨性,因为它们形成高硬度的碳化物(如Mo₂C和WC)。例如,如果钼含量在标准范围内偏高,会生成更多的Mo₂C,这些碳化物弥散分布在钢基体中,像微小的“耐磨颗粒”,在磨损过程中承担主要的磨损载荷,保护基体组织。然而,如果含量过高,可能会导致碳化物偏析,影响钢的整体性能。

-**铬(Cr)**:铬元素有助于提高钢的淬透性和抗氧化性,同时也参与形成碳化物。适当的铬含量能细化碳化物,提高耐磨性。如果铬含量不足,可能无法形成足够的细小碳化物,影响耐磨性;而铬含量过高可能会改变钢的相平衡,对耐磨性产生不利影响。

-**钒(V)**:钒在钢中形成VC(碳化钒),这种碳化物硬度极高。适量的钒含量可以提高耐磨性,但过多的钒可能会使碳化物变得粗大,降低钢的韧性,间接影响耐磨性,因为韧性不足的材料在受到冲击或摩擦时容易产生裂纹,加速磨损。


2.**杂质元素**

-杂质元素如硫(S)、磷(P)等对耐磨性有负面影响。硫在钢中易形成硫化物夹杂,这些夹杂会破坏钢基体的连续性,在磨损过程中成为应力集中点,容易引发裂纹和剥落,从而降低耐磨性。磷元素会偏聚在晶界,降低晶界的结合强度,使钢在磨损时更容易发生晶界破坏,导致耐磨性下降。


##二、热处理工艺

1.**淬火温度**

-淬火温度对DEX-M1高速钢的耐磨性有重要影响。如果淬火温度过低,合金元素不能充分溶解在奥氏体中,导致淬火后形成的马氏体中合金元素含量不足,硬度不够,耐磨性降低。例如,当淬火温度低于1180°C时,钼、钨等元素不能完全融入奥氏体,淬火后马氏体的硬度达不到zuijia值。而如果淬火温度过高,会使奥氏体晶粒粗大,导致淬火后的组织不均匀,碳化物分布不合理,也会降低耐磨性,同时还可能引起钢的变形和开裂。

2.**回火工艺**

-回火是在淬火后进行的重要工序。回火温度和回火次数对耐磨性有影响。如果回火温度不合适,例如回火温度低于550°C,淬火应力不能有效消除,钢的组织不稳定,在使用过程中容易产生变形和裂纹,影响耐磨性。适当增加回火次数可以提高耐磨性,因为多次回火能更彻底地消除淬火应力,使组织更加稳定,同时还能调整马氏体的碳含量,提高韧性,间接提高耐磨性。


##三、微观组织

1.**碳化物形态与分布**

-碳化物的形态(如块状、球状、针状等)和分布(均匀性、弥散度等)对耐磨性影响很大。均匀、弥散分布的细小碳化物能够有效抵抗磨损。如果碳化物分布不均匀,出现偏析现象,在偏析区域碳化物过多会导致局部脆性增加,而其他区域由于碳化物过少耐磨性不足。例如,在锻造过程中如果工艺控制不当,可能会造成碳化物偏析,影响Zui终产品的耐磨性。

-碳化物的尺寸也很关键。细小的碳化物比粗大的碳化物在磨损过程中更能有效地承担磨损载荷。粗大的碳化物容易在磨损过程中剥落,形成新的磨损源,加速磨损进程。

2.**基体组织**

-基体组织主要为马氏体。马氏体的硬度和强度对耐磨性有直接影响。如果马氏体的硬度不够高,在磨损过程中容易被磨粒划伤或压溃。同时,马氏体的结构(如板条状或针状)也会影响耐磨性。板条状马氏体具有较好的韧性和一定的硬度,在承受磨损载荷时能够较好地抵抗变形;针状马氏体硬度较高,但韧性相对较差,如果在使用过程中受到冲击载荷,可能会产生裂纹,加速磨损。


##四、加工工艺

1.**锻造工艺**

-锻造过程中的变形量、锻造温度和锻造比等因素会影响DEX-M1高速钢的耐磨性。合适的锻造变形量可以破碎铸态组织中的粗大碳化物,使其分布更加均匀,提高耐磨性。如果锻造变形量不足,铸态组织中的粗大碳化物不能有效破碎,会影响后续的加工和使用性能。锻造温度过高或过低都不利于提高耐磨性。温度过高可能导致晶粒粗大,温度过低则会使锻造困难,容易产生裂纹等缺陷,影响钢的质量和耐磨性。

-锻造比是衡量锻造过程中金属变形程度的指标。适当的锻造比有助于改善碳化物分布,提高耐磨性。但如果锻造比过大,可能会引起纤维组织的过度拉长,导致各向异性,在某些方向上的耐磨性可能会降低。

2.**切削加工工艺**

-在切削加工过程中,切削参数(如切削速度、进给量和切削深度)会影响表面质量,进而影响耐磨性。如果切削速度过高,会产生大量的切削热,可能导致加工表面的金相组织发生变化,产生回火软化现象,降低表面硬度,从而影响耐磨性。过大的进给量和切削深度可能会造成加工表面的粗糙度增加,在使用过程中,粗糙的表面更容易磨损。此外,切削刀具的磨损也会影响加工表面质量,如果刀具磨损严重,会在加工表面留下划痕,降低表面的耐磨性。


发布时间:2024-12-05
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