磨损是造成材料失效的三大方式(腐蚀、磨损、断裂)之一,它造成巨大的材料损失和资源的浪费。因此,研究开发性能良好的耐磨材料具有重要的经济意义。本文课题采用EPMA、EDS、TEM、XRD等方法,研究了热处理工艺及碳、镍、钒合金元素对低合金耐磨钢组织和性能的影响。主要内容如下:(1)低合金耐磨钢化学成分的确定在已有的研究基础上,选择合金元素并分析了合金元素在低合金耐磨钢中的作用,确定了碳、硅、铬、钼、镍、锰、钒和硼的含量,设计了10种不同成分的耐磨低合金钢。浇铸过程中含硼合金组织发生脆化,导致性能严重恶化,失去本课题的研究意义。其余合金熔炼成功。(2)热处理对低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响主要研究了均匀化对低合金耐磨铸钢组织的影响、淬火温度和时间以及回火温度对低合金耐磨钢组织和力学性能的影响、回火温度对冲击断口的影响、并初步探讨了热处理工艺对耐磨钢组织和性能影响的规律。实验结果表明:均匀化可以消除铸造过程中产生的枝晶间偏析。940℃淬火+260℃回火的热处理制度获得的综合性能最佳,硬度为48HRC,V型缺口试样-40℃的低温冲击韧性值达24J。试样组织为板条马氏体+薄膜残余奥氏体+弥散细小碳化物。(3)合金元素对耐磨铸钢组织和性能的影响主要研究碳、镍、钒合金元素对组织和性能的影响以及合金元素对淬透性的影响。在相同的热处理制度下,随碳含量增加,组织中碳化物数量增多,试样硬度增加低温冲击韧性降低;镍元素的加入使组织中马氏体板条束有效宽度增加,残余奥氏体量增多,显著增高低温冲击韧性;钒增加了组织中以碳化物数量,提高试样硬度。溶于奥氏体的元素镍、锰、碳增加淬透性;而碳化物形成元素铬、钒降低钢的淬透性。