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低碳中锰钢马氏体高强度钢耐磨钢21C钢Hardox450耐磨钢化学成分
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2013-09-24
自1883年英国人哈德菲尔德（Hadfield）首先取得了高锰钢的专利，至今已有100多年的历史。高锰钢是一种碳含量和锰含量较高的奥氏体组织耐磨钢，一直沿用至今并且目前它仍然是耐磨钢中用量最大的一种（尤其是在矿山等部门）。本次以低碳中锰钢为研究对象，利用销盘磨损和冲击磨损两种手段，研究其耐磨性能和磨损机制，为低碳中锰钢在耐磨行业的应用提供试验和理论基础。
新型中锰钢用25kg真空感应炉冶炼，将铸锭改锻成直径为Φ16mm的棒材后退火，从棒材取料加工成拉伸、冲击及磨损试样毛坯，然后进行传统Q&T（淬火＋低温回火）工艺热处理：800℃×0.5h油淬＋200℃×2h回火，热处理后将试样毛坯精加工成标准试样。试验对比材料分别选用钢铁研究总院研制的21C钢（工艺为：900℃×0.5h油淬＋200℃×2h回火）和瑞典钢铁公司的Hardox450耐磨钢（原厂工艺），4种试验钢的化学成分列于表1。
表1 试验钢的化学成分（质量分数） %
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钢号
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C
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Mn
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Si
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Cr
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Ni
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Mo
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B
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P
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S
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N
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0.19C-5Mn
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0.19
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4.90
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-
|
-
|
-
|
-
|
-
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0.005
|
0.002
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0.004
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0.12C-5Mn
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0.12
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4.93
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
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0.005
|
0.002
|
0.004
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21C
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0.20
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1.00
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1.50
|
-
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3.00
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-
|
-
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0.006
|
0.005
|
-
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Hardox450
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0.19
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1.40
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0.51
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0.26
|
0.10
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0.014
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0.001
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0.009
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0.002
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-
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分别按GB/T288-2002和GB/T229-1994加工成拉伸试样（Φ5mm×M12×65mm）和冲击试样（10mm×10mm×55mm），在MTS880型万能拉伸试验机上测定材料室温拉伸性能，取2个试样的平均值。在JBN-300B型冲击试验机上测定材料在-40℃、V型缺口试样的冲击功，取3个试样的平均值。用VH-5维氏硬度计测定材料维氏硬度HV5。用2%的硝酸酒精溶液显示组织，用日立S-4300型场发射扫描电子显微镜进行微观组织观察，采用PHILIPS APD-10型X-射线衍射仪进行残余奥氏体含量的测量。按JB/T7506-94标准在ML-10型销盘式磨损试验机上进行滑动磨料磨损试验，磨损试样是尺寸为Φ4mm×25mm的圆柱体。冲击磨料磨损试验在MLD-10型动载磨料磨损试验机上进行。上试样为试验试样，尺寸为10mm×10mm×30mm，下试样为对磨试样，材料为51C钢，硬度57HRC，形状为一个外径50mm、内径30mm的圆环。
结果表明：新型中锰钢耐磨性能与Hardox450钢及21C钢相当。在销盘式磨料磨损试验中，马氏体高强钢的耐磨性能与材料的硬度呈线性关系，硬度越高，材料耐磨性越好。由于锰的添加，新型中锰钢的优点不仅在于具有锰的固溶强化特性提高耐磨性能，还在于该钢的淬透性几乎与该钢的冷却速度无关，因而该钢具有大规模工业生产的潜力。
以上资料由上海艾荔艾金属材料有限公司提供，欢迎新老客户来电洽购。
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