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在我国建材水泥、冶金矿山和火力发电工业中,每年用于破碎、制粉等机械上的耐磨材料的消耗是非常巨大的。在实际工况中,使用在冲击大、应力高以及磨料硬的条件不足5%,而大部分实际主要承受的是低冲击载荷,导致传统的ZGMn13耐磨钢的加工硬化能力得不到有效发挥而提前失效。 本文在传统ZGM13的基础上进行合金化和稀土变质处理,加入Ti-V-RE孕育剂,在牺牲一些韧性的基础上,提高其硬度,改善其耐磨性;同时通过降低含锰量,开发适用于中小载荷条件的中锰钢,通过Ti-V-RE孕育处理对中锰钢进行改性;并与用于火力发电厂混煤机的衬板用钢—低合金耐磨钢50MnSiCr2(T5)作了对比研究。 研究结果表明:空冷后的低合金钢T5钢的微观组织为粒状贝氏体+少量板条马氏体+残余奥氏体;其硬度为 45HRC,冲击韧性αKU为 20 J/cm2。水韧处理后的中锰钢 M1 (Mn10)、M2(Mn10+Ti-V-RE)的组织为奥氏体+少量碳化物,且经变质处理的M2晶粒变小;且均小于高锰钢及改性改性高锰钢H1(Mn13)、H2(Mn13+Ti-V-RE)的晶粒尺寸。经650℃×2h回火处理后组织为奥氏体+屈氏体+少量碳化物,冲击韧性下降,但硬度显著提高,其中M1为100.2HRB,M2为106.1HRB。在滑动磨损的干摩擦条件下,当加载载荷为160N时,随时间的增加,耐磨性最好的为T5钢,而水韧态的M2在低应力48N载荷下磨损60min,耐磨性最好。