[00136314]钢铁耐磨材料强韧化共性技术攻关及应用示范(广东省金属材料公共实验室)

(1)耐磨合金熔体洁净化及夹杂控制技术开发 本项目针对耐磨合金（高锰钢）常用的感应炉熔炼,采用低成本高效率炉内脱氧和底吹氩气精炼相结合。 ① 锆对合金钢脱氧技术研究 通过Zr 脱氧和Ti微合金化,考察了夹杂物对含钛锰钢显微组织转变的影响,分析了夹杂物析出类型并讨论了晶内铁素体形核机理。 ② 底吹氩气对高锰钢钢熔体洁净化及杂质控制技术开发 底吹氩气可以促进钢液中夹杂物的聚集长大, 并促进夹杂物的上浮; 随着氩气流量的增加, 试样中夹杂物的含量逐渐减少, 夹杂物的平均间距逐渐增加, 得到了中频感应电炉熔炼高硅铸钢的有效钢液净化工艺。 （2）多元合金孕育变质剂振动外场晶粒细化技术开发 本项目针对高铬铸铁采用孕育变质和振动凝固复合技术细化晶粒。 ① 多元合金孕育变质对过共晶高铬铸铁晶粒细化技术开发 合金孕育变质元素（如Ti、W等）与熔体原位复合形成结晶核心质点,研究其形成热力学、动力学条件,解析熔体反应机制。 研究核心质点作为晶粒结晶核心晶粒细化机理,研究核心质点（TiC、WC）形态、大小及分布对晶粒细化的影响,揭示多元核心质点交互作用晶粒细化机制。 ② 耐磨含硼合金的Ti变质细晶化 经Ti变质处理后,基体组织得到了细化,硼化物变细变短,出现缩颈和断网现象,部分硼化物呈粒状分布。随着Ti含量的增加,硼化物细化和断网现象更加明显,合金的硬度提高不大,但冲击韧度显著提高 ③ 机械振动对变质Fe-B-C合金组织和性能的影响 经钛变质处理后,金属基体和硼化物均得到细化,部分硼化物出现缩颈和断网现象。对变质合金施加机械振动后,铸件外层组织明显改善,晶粒得到细化,硼化物网进一步断开,随着振动频率的增大,晶粒更加细小且均匀,硼化物断网现象更加明显;铸件心部基体组织形貌得到改善,但晶粒出现粗化现象。合金的力学性能随着振动频率的增大而提高。