[发明专利]测定添加稀土的低合金耐磨铸钢静态CCT曲线的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种测定添加稀土的低合金耐磨铸钢静态CCT曲线的方法，属于金属材料热处理技术领域。

背景技术

低合金耐磨铸钢的主要合金元素包括Mn、Si、Cr、Mo、Ni等，具有良好的淬透性，由于合金元素含量较低，综合性能较好，且价格相对低廉，是近年来一类很有发展前途的耐磨材料。

生产中，在替代高锰钢的使用过程中，通过在低合金耐磨铸钢中加入稀土合金来改善其韧性；另外，添加稀土可适当增加低合金耐磨铸钢的含碳量，提高耐磨性，进一步扩大其应用范围。

低合金耐磨铸钢一般经淬火加回火后使用，若能针对具体的工况条件进行合理的成分及热处理工艺设计，并保证生产稳定性，其使用效果会优于其他钢种。

钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线，即CCT曲线，它反映了在连续冷却条件下过冷奥氏体的转变规律，是分析转变产物组织、推测性能的依据，也是制订热处理工艺的重要参考资料。

CCT曲线通常分为静态（即不变形）CCT曲线和动态（即变形）CCT曲线。测定钢的CCT曲线具有重要的理论意义和实际应用价值。

低合金耐磨铸钢使用过程中一般都是将铸件直接进行热处理，以往对添加稀土的低合金耐磨铸钢静态CCT曲线的测定较少，而其静态CCT曲线是分析相变产物组织、推测性能的依据，也是制订热处理工艺的重要参考依据。

铸钢的成分与组织不均匀，会存在各种铸造缺陷，在测定CCT曲线的过程中，针对每个冷却速度需要测定多个试样，以消除成分与组织不均匀及铸造缺陷对测定实验数据的影响，尽可能保证测定结果的准确性。这样就使得测定过程中反复测定次数增多，重复工序增多，需要的试样数量多且耗时，造成成本增加、测定效率不高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种测定添加稀土的低合金耐磨铸钢静态CCT曲线的方法，它是一种能够减少测定过程中所需试样数量、提高测定效率的静态CCT曲线的测定方法，它可以大大降低成分与组织不均匀及铸造缺陷对测定结果的影响，在保证实验数据尽可能准确的前提下，减少反复测定的次数，进而减少测定所需试样数量、节省测定时间。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种测定添加稀土的低合金耐磨铸钢静态CCT曲线的方法，将试验钢铸锭样加热到1200 ℃、保温20 h后空冷至室温，再将其加热到950 ℃、保温1 h后空冷至室温，使组织与成分均匀化；将其加工成φ6 mm×10 mm的圆柱形试样；采用淬火热膨胀仪，测定临界点Ac₁和Ac₃，并测定不同冷速下的膨胀曲线，利用切线法确定不同冷速下的相变点，采用金相法并辅以硬度法分析确定室温组织，最后绘制出完整的CCT曲线。

具体步骤如下：

1）将所取钢锭样随炉加热到1200 ℃、保温20 h后空冷至室温，然后再将其随炉加热到950 ℃、保温1 h后空冷至室温；

2）将预处理后的钢锭试样加工成φ6 mm×10 mm的圆柱形试样，注意必须保证圆柱形试样的两个底面要平行，该测试中对试样表面光洁度不作要求，试样表面干净光滑即可；

3）采用淬火热膨胀仪，依据国家标准YB/T 5127-93，以0.05 ℃/s的升温速度加热测定其临界点Ac₁和Ac₃；

4）采用淬火热膨胀仪，依据国家标准YB/T 5128-93，将试样以10 ℃/s的速度加热到Ac₃以上50 ℃、保温10 min奥氏体化，然后以不同的冷却速度冷却到室温，分别得到不同冷速下的膨胀曲线；

5）利用切线法确定不同冷速下的相变点，采用金相法并辅以硬度法分析确定室温组织；

6）最后，按照YB/T 5128-93对CCT曲线绘制的要求，利用淬火热膨胀仪配备的软件，结合金相组织及硬度测试结果, 最终绘制出试验钢完整的静态CCT曲线。

本发明的优点有：

（1）大大降低成分与组织不均匀及铸造缺陷对测定结果的影响，使得不同冷速下相变点的测定数据更加稳定，能够提高实验数据的准确性；

（2）减少了CCT曲线测定过程中反复测定次数，减少了测定所需试样的数量，提高了测定的工作效率。

附图说明

图1是测定所需试样的形状和尺寸示意图。

图2是添加稀土的低合金耐磨铸钢的静态CCT曲线。

具体实施方式