晶粒尺寸對(duì)高氮高錳奧氏體鋼耐磨性的影響

編號(hào)：CYYJ043170

篇名：晶粒尺寸對(duì)高氮高錳奧氏體鋼耐磨性的影響

作者：楊陽(yáng) 陳晨 董旭 廖普九 張福成

關(guān)鍵詞： 高氮高錳奧氏體鋼 晶粒尺寸 力學(xué)性能 耐磨性

機(jī)構(gòu)： 燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 燕山大學(xué)國(guó)家冷軋板帶裝備及工藝工程技術(shù)研究中心 燕山大學(xué)、河北省金屬產(chǎn)品工藝及性能優(yōu)化控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 華北理工大學(xué)冶金與能源學(xué)院

摘要： 對(duì)高氮高錳奧氏體鋼60Mn18Cr7N進(jìn)行干滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn),通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡、電子背散射衍射技術(shù)等分析手段,對(duì)比了不同晶粒尺寸下高氮高錳奧氏體鋼的微觀組織、耐磨性以及磨損機(jī)制。結(jié)果表明,隨著晶粒尺寸的減小,試樣的屈服強(qiáng)度升高,沖擊性能降低,耐磨性卻先增加后減小。晶粒尺寸約為98μm的試樣屈服強(qiáng)度為486 MPa,沖擊吸收能量為236 J,在1000 N摩擦載荷下作用120 min后質(zhì)量損失最小,約為43 mg,磨損表面硬度高達(dá)693 HV0.2。而在68~400μm晶粒尺寸范圍內(nèi),細(xì)晶有利于提高屈服強(qiáng)度、加工硬化與抵抗表面塑變切削能力,而粗晶提升韌性有利于抑制材料磨損中裂紋的萌生與擴(kuò)展,兩者的綜合作用是晶粒尺寸約為98μm試樣獲得最優(yōu)耐磨性的主要原因。此外,較高的磨損載荷也導(dǎo)致高氮高錳奧氏體鋼的磨損機(jī)理以磨粒磨損和黏著磨損混合磨損機(jī)制為主。