Вплив старіння при 750 градусів на мікроструктуру та механічні властивості нового типу кремнієвої двофазної зносостійкої пластини
З моменту першого відкриття двофазної структури в 1927 році швидко розроблялися двофазні зносостійкі пластини. Структура двофазної зносостійкої пластини складається з двох фаз фериту та аустеніту. Він має переваги феритової зносостійкої пластини та аустенітної зносостійкої пластини, а також має чудові механічні та зносостійкі властивості. Зносостійкі плити широко використовуються в гірничодобувній, цементній, машинобудівній, енергетичній та інших сферах.
В даний час розробляє новий тип Si біполярних пластинчастих матеріалів, зносостійких 00 cr20ni6si3 Cr20 відділ. 5 у.о. 5 мо1. 3 n0. 2 (масова частка, %). Чисте залізо, чистий хром, чистий нікель, феросиліцій, чиста мідь і феромолібденові сплави були розплавлені та відлиті в злиток у вакуумній середньочастотній індукційній печі ZG-25 під захистом аргону. Виміряний хімічний склад сплаву (масова частка, %): C0,032, N0,124, Cr19,9, Ni5,89, Si3,44, Mo1,26, запас Fe.
Після лущення та гарячого кування злиток відбирали в напрямку гарячого кування. Після твердого розчину при 1050 градусах протягом 30 хвилин зразок витримали при 750 градусах протягом 0,5, 1,5, 3, 6, 10 годин і 15 годин, а потім загартували водою. Зразок був відшліфований і відполірований, потім очищений і висушений спиртом і ацетоном і електролітично протравлений в 10% розчині КОН протягом приблизно 30 с. Мікроструктуру зразка спостерігали за допомогою металографічного мікроскопа (OM) і скануючого електронного мікроскопа (SEM). Характеристики осадженої фази після обробки старінням спостерігали за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії (ТЕМ) JEM2010F. Відповідно до національного стандарту GB/T229-2007, матеріал після обробки розчином і старінням був оброблений у ударний зразок 10 мм × 10 мм × 55 мм В уздовж напрямку стану кування. Випробування на удар проводилося за допомогою машини для випробувань на удар AHC-3000/2-AT при кімнатній температурі. Максимальна енергія удару становила 300 Дж, три ефективні зразки були випробувані для кожної умови випробування, і було взято середнє значення енергії поглинання удару. Морфологію ударного руйнування спостерігали за допомогою скануючого електронного мікроскопа. Твердість зразка після обробки розчином і старінням вимірювали за допомогою твердомера за Брінеллем. Результати показують, що:
(1) Обробка старіння значно знижує ефективність удару при кімнатній температурі, а енергія удару, поглинена при кімнатній температурі, різко падає з приблизно 150 Дж зразка твердого розчину до менше ніж 20 Дж зразка старіння. Твердість за Брінеллем зразка твердого розчину становить приблизно 252HB, і твердість за Брінеллем дещо збільшується до приблизно 271HB після старіння протягом 1,5 години. Твердість за Брінеллем зразків із часом витримки більше 1,5 години мало змінилася, і всі вони знаходяться між 240 і 247HB.
(2) Зі збільшенням часу старіння середній розмір стержнеподібної фази ε-Cu дещо збільшується, а вміст Cu у фазі ε-Cu збільшується. Після короткого часу старіння виділення нанометрової фази ε-Cu в аустеніті та виділення більш дрібнозернистого карбіду Cr23C6 на межі феритно-аустенітної фази може покращити твердість за Брінеллем двофазної зносостійкої пластини Cr20. Кількість виділеної фази Si3N4 збільшується з часом старіння, а виділення фази Si3N4 у феритовій фазі та на межі феритно-аустенітної фази значно знижує ударні характеристики двофазної зносостійкої пластини Cr20 за кімнатної температури.
